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WO2025012139A1 - Procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement d'un système de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule, et dispositif et produit programme d'ordinateur associés - Google Patents

Procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement d'un système de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule, et dispositif et produit programme d'ordinateur associés Download PDF

Info

Publication number
WO2025012139A1
WO2025012139A1 PCT/EP2024/069062 EP2024069062W WO2025012139A1 WO 2025012139 A1 WO2025012139 A1 WO 2025012139A1 EP 2024069062 W EP2024069062 W EP 2024069062W WO 2025012139 A1 WO2025012139 A1 WO 2025012139A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
vehicle
observation
spatial
positioning system
coordinates
Prior art date
Application number
PCT/EP2024/069062
Other languages
English (en)
Inventor
Jean-Cédric PERRIN
Yan RECASENS
Original Assignee
Thales
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thales filed Critical Thales
Publication of WO2025012139A1 publication Critical patent/WO2025012139A1/fr

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01S—RADIO DIRECTION-FINDING; RADIO NAVIGATION; DETERMINING DISTANCE OR VELOCITY BY USE OF RADIO WAVES; LOCATING OR PRESENCE-DETECTING BY USE OF THE REFLECTION OR RERADIATION OF RADIO WAVES; ANALOGOUS ARRANGEMENTS USING OTHER WAVES
    • G01S19/00—Satellite radio beacon positioning systems; Determining position, velocity or attitude using signals transmitted by such systems
    • G01S19/01—Satellite radio beacon positioning systems transmitting time-stamped messages, e.g. GPS [Global Positioning System], GLONASS [Global Orbiting Navigation Satellite System] or GALILEO
    • G01S19/13—Receivers
    • G01S19/21—Interference related issues ; Issues related to cross-correlation, spoofing or other methods of denial of service

Definitions

  • TITLE Method for calculating and/or monitoring the operation of a satellite positioning system on board a vehicle, and associated device and computer program product
  • the present invention relates to a method for calculating and/or monitoring the operation of a positioning system using a satellite positioning receiver on board a vehicle which must operate in a geographical area and within a time range.
  • the present invention also relates to a computer program product and a calculation and/or monitoring device associated with this method.
  • Satellite positioning system Vehicles of all types, in particular aerial, land or naval vehicles, are equipped with a so-called satellite positioning system because it is generally based on a satellite positioning receiver and an antenna.
  • This system can also be equipped with other additional positioning assistance sensors such as inertial units, Doppler sensors, radio navigation in the event of loss of integrity, capacity or performance of the satellite positioning receiver.
  • the satellite positioning system is a set of components based on a constellation of satellites making it possible to provide a user, via the sensors constituting it, with their 3D position, 3D speed and time.
  • the satellite positioning system thus allows positioning, navigation and time measurement (Positioning, Navigation, Time: PNT) and thus constitutes a so-called PNT system.
  • satellite positioning receivers are used at all levels, and in particular directly by air, land or naval vehicles for their navigation system, as well as directly or indirectly by operational command centers for the piloting of missions.
  • the weakness of these satellite positioning systems lies in their vulnerability to electromagnetic disturbances, particularly radiofrequency interference, and in particular the vulnerability of the receiver to these disturbances.
  • their performance and their ability to provide a valid and intact PNT depends on many parameters, such as the quality of the receiver itself, but also that of the on-board protection devices (e.g. filtering), the power and number of satellite and disturbing signals received, the waveforms and frequencies of the electromagnetic disturbances, the positioning of the sources of these disturbances and the 4D trajectory of the vehicle.
  • Sources of interference are therefore particularly numerous in and near conflict zones or areas requiring humanitarian intervention.
  • Document WO 2015/065664 A1 discloses a system for generating a visual representation of interference sources that are detrimental to the operation of a satellite positioning system.
  • the visual representation may comprise a map covered with visual indicators indicating location and magnitude of interference.
  • the known system does not allow to determine the impact of interference sources on the operation of a particular satellite receiver and on the on-board positioning system, nor the impact on the integrity, capabilities and performance of the latter in a vehicle that must operate in a defined geographical area and at different altitudes.
  • the known system also does not allow to determine the impact of interference sources on the operation of a satellite receiver at a specific date and time.
  • the system does not allow to predict or estimate the risks of malfunction of the on-board satellite positioning receiver when the vehicle is located at specific positions in the geographical area at a specific time.
  • the known system also does not allow to determine the impact of interference sources on the operation of a satellite positioning system on board a vehicle that must follow a flight plan or a particular route at a specific date and time.
  • such a system does not reduce the risks of malfunction of the on-board satellite positioning system by proposing a flight plan or a 4D route to reduce or even minimize the risks of electromagnetic disturbances.
  • one aim of the invention is then to propose a calculation and/or monitoring method for predicting or reducing the risks of malfunction of the satellite positioning system used by a vehicle that must operate in a geographical area, and to provide a precise view of the present and future situation in terms of the capacity and performance of the PNT adapted to each user, at any point in a geographical area, at various altitudes and in a given time slot, or at any point on a planned 4D trajectory crossing the geographical area or for the purpose of coordinating the movements of several vehicles, including the aforementioned vehicle, participating in a civil or military mission, both upstream of the mission and in real time during the mission.
  • An aim of the invention is also to alert the crew when approaching a loss of PNT capacity or a significant degradation in performance, and to detect any change in electromagnetic threats by monitoring the operation of the satellite positioning system during the course of the mission.
  • the invention relates to a method for calculating and/or monitoring the operation of a satellite positioning system of a main vehicle in a geographical area, the method comprising the following steps: - acquisition of spatial and temporal observation coordinates, the spatial observation coordinates being located in the geographic area;
  • the method according to the invention thus makes it possible, for a path defined in space and time, to precisely determine the impact of the sources of electromagnetic disturbances on the operation, in particular on the integrity, capacities and performances, of the receiver and the satellite positioning system over time of a vehicle moving in the geographical area.
  • the method according to the invention makes it possible to predict or reduce the risks of malfunction of the receiver of the satellite positioning system precisely when the vehicle follows the path and possibly the consequences of such malfunction on the entire mission in which the vehicle participates.
  • the calculation and/or monitoring method comprises one or more of the following characteristics, taken in isolation or in all technically possible combinations:
  • the result of the calculation of an impact of interference sources on the operation of the satellite positioning system includes at least one quantitative indicator representative of at least two capacities and/or performances chosen from a first acquisition capacity without initialization, a first acquisition capacity with initialization, re-acquisition capability, non-integrity tracking capability, integrity tracking capability, hybridization capability, PNT accuracy, and integrity radius;
  • the method comprises a step of acquiring characteristics and/or spatio-temporal coordinates representative of positions of at least one auxiliary vehicle, equipped with a satellite positioning system and located in or near the geographical area, and their use in said calculation of the impact of sources of electromagnetic disturbance;
  • the method comprises, for at least one vehicle selected from the main vehicle and, where applicable, the at least one auxiliary vehicle: i) obtaining a planned trajectory of the respective vehicle, the planned trajectory connecting a starting position to a destination of the respective vehicle and comprising a departure date of the respective vehicle or the planned trajectory connecting a current position of the vehicle to the destination of the respective vehicle and comprising a current date; and ii) determining the spatial and temporal observation coordinates located on the planned trajectory of the respective vehicle at an estimated date from the departure date of the respective vehicle or from the current date and an estimated travel time for this spatial coordinate from the starting position of the respective vehicle or from the current position to this spatial coordinate; optionally iii) dividing the planned trajectory into a plurality of sections determined according to the impact of the sources of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system at each of the spatial and temporal observation coordinates located on the respective section;
  • the method comprises warning a driver and/or a crew of the respective vehicle when the current position of the respective vehicle approaches a section with high disruption forecast, and/or in the event of loss of capacity and/or degradation of performance;
  • the planned trajectory of the respective vehicle is in one embodiment of the method obtained: a) by calculating several possible trajectories of the respective vehicle connecting either the starting position to the destination or the current position to the destination; b) by determining spatial and temporal observation coordinates lying on the several possible trajectories of the respective vehicle at an estimated date from the departure date of the respective vehicle or from the current date and from an estimated travel time for this spatial observation coordinate and this possible trajectory from the position from the respective vehicle or from the current position to that observation spatial coordinate; c) acquiring the space-time coordinates of the GNSS system satellites for each observation temporal coordinate of each possible trajectory; d) calculating, for each possible trajectory, the impact of the sources of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system of the respective vehicle at each of the observation spatial and temporal coordinates as a function of the observation spatial coordinate, the observation temporal coordinate associated with that observation spatial coordinate, the space-time coordinates of the GNSS system satellites at the observation temporal coordinate, the space-time coordinates representative of known positions of the
  • the calculation of the impact of the sources of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system includes the calculation of the distances, elevations and azimuths of each source of electromagnetic disturbance and of each satellite of the GNSS system at each of the spatial and temporal observation coordinates of the possible trajectory and/or of the planned trajectory and/or of the geographic area;
  • a planned trajectory is obtained for each vehicle among the main vehicle and the at least one auxiliary vehicle;
  • the method comprises in one embodiment acquiring data representative of a category of the respective vehicle and/or a shape of the respective vehicle and/or a position of an antenna on the respective vehicle and/or movement characteristics of the respective vehicle; and the impact on the operation of the satellite positioning system at each of the observation spatial and temporal coordinates is calculated as a function of an antenna gain of the antenna of the respective vehicle estimated for each observation spatial and temporal coordinate, at from data representative of the vehicle category and/or the vehicle shape and/or the position of the antenna on the vehicle and/or an orientation of the vehicle at this spatial and temporal observation coordinate estimated on the basis of data representative of the motion characteristics;
  • the method comprises in one embodiment the acquisition of data representative of a topography and obstacles of the geographical area; and in that the impact on the operation of the satellite positioning system of the respective vehicle at each of the spatial and temporal observation coordinates is further calculated as a function of data representative of a topography of the geographical area;
  • the method comprises the acquisition of spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances is repeated at regular intervals;
  • the method further comprises verifying proper operation, in particular the integrity, performance and capabilities, of the positioning system of the main vehicle at regular time intervals with respect to the predictions; and if the deviation with respect to the predictions is greater than a threshold, generating a message for updating a database of spatial coordinates representative of the known positions of sources of electromagnetic disturbance in the geographical area;
  • the geographic area is divided into a plurality of boxes constituting a grid, the grid preferably comprising a predefined resolution, the spatial and temporal observation coordinates comprising a plurality of positions each located in one of the boxes constituting the grid, preferably located in the center of the box constituting the grid, the geographic area observed for the same instant in time, the spatial and temporal observation coordinates all referring to the same instant of observation;
  • the invention also relates to a computer program product comprising software instructions which, when executed by a computer, implement the calculation and/or monitoring method according to any of the preceding embodiments.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a device for calculating and/or monitoring an operation of a satellite positioning system of a vehicle in a geographical area according to the present application
  • FIG. 2 is a schematic representation of several possible flight plans of a vehicle crossing a geographical area
  • FIG. 3 is a representation of a power received from a source of electromagnetic disturbance in the geographical area in a given frequency band and at a given time and a given altitude
  • FIG. 4 is a representation of a power received from the source of electromagnetic disturbance after application of the satellite antenna diagram on board the vehicle in the geographical area
  • Figure 5 is a representation of the total noise power spectral density present in a particular receiver (after rejection, filtering, correlation, etc.) with respect to three sources of electromagnetic disturbances in the geographic area for three services of a satellite positioning system;
  • Figure 6A is a representation of the estimated powers of the signals of the satellite positioning system received over time at a given spatial point in the geographic area and for a given service (e.g., L1 C/A);
  • Figure 6B is a representation of the antenna gain applied to each satellite signal received by the satellite positioning system at the point in the geographic area;
  • Figure 6C is a representation of the estimated post-antenna power of each signal received by the satellite positioning system at the point in the geographic area;
  • Figure 7 is a representation of the estimated capabilities of the receiver of the satellite positioning system with respect to three services and for the entire geographic area at a given time t and altitude;
  • Figure 8 is a schematic representation of a planned trajectory of the vehicle divided into a plurality of segments according to the estimated capabilities;
  • Figure 9 is a representation of a power received at the antenna from an electromagnetic disturbance source along a 4D trajectory crossing the geographic area;
  • Figure 10 is a representation of a post-antenna power received from the electromagnetic disturbance source along the 4D trajectory crossing the
  • - part A is a representation of an estimated power of the satellite signals of a given service received at the antenna of a satellite positioning system of a vehicle moving along a 4D trajectory crossing the geographical area;
  • - part B is a representation of the antenna gains applied to each satellite signal received along the 4D trajectory crossing the geographic area;
  • - part C is a representation of the estimated post-antenna power of each GNSS system signal received along the 4D trajectory crossing the geographic area.
  • Figure 1 illustrates a device 10 for calculating and/or monitoring the operation of a satellite positioning system for a vehicle in a geographic zone Z.
  • This device 10 is suitable for implementing a method of calculating and/or monitoring the operation of the vehicle's satellite positioning system in the geographic zone Z.
  • vehicle satellite positioning system within the meaning of the present application may be described by one or more criteria, preferably at least two quantities, chosen from the integrity of this system, one or more capacities and one or more performances, these terms being defined as described below.
  • the integrity of the satellite positioning system is its ability to provide measurements (e.g. position, velocity, and/or time) on an output, associated with accuracy guarantees. Integrity can notably be defined as the capacity of the satellite positioning system to provide one or more geolocation data with a given level of confidence, the positioning system being able to optionally include the generation of an alert signal in the event of loss of integrity (invalid) or an integrity value exceeding an acceptable threshold. Reference may be made to the definition in Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, 8th edition, July 2023, Volume I, Supplement D, 3.3.1.
  • Integrity is for example described by a binary indicator (for example, validity or availability) or by a continuous indicator such as the level of confidence on each of the one or more geolocation data;
  • the one or more capabilities of the satellite positioning system include, but are not limited to: a) the first acquisition capability, without or with initialization, i.e. the capability of the positioning system to acquire (or equivalently to capture or detect or lock on to) for the first time a signal emitted by one or more satellites for a given GNSS service (e.g. GPS L1 C/A), in particular at the start of the operating system when no satellite signal has yet been captured, the possible initialization including the provision of assistance to the receiver to locate the satellite(s) to be searched for, for example an almanac and/or an approximate position of the satellite positioning system and/or a date-time; b) the re-acquisition capability, i.e.
  • This capability may be unitary per satellite or consolidated in order to determine whether a PNT can be calculated and provided by the on-board GNSS receiver (for example if at least four satellites are actually tracked), and with what precision and integrity.
  • the PNT is obtained with a confidence level greater than a predetermined confidence threshold or a precision value lower than a required threshold (for example, the capability of the satellite positioning system may be its ability to provide a position with an integrity of less than 0.3 nm).
  • this ability to provide a valid and integral PNT can be determined at the level of the on-board positioning system when it is implemented in combination with one or more additional positioning assistance sensors (such as inertial units (hybridization), Doppler sensors, radio navigation sensors).
  • additional positioning assistance sensors such as inertial units (hybridization), Doppler sensors, radio navigation sensors.
  • the first acquisition capacity with or without initialization, the tracking capacity with or without integrity, the re-acquisition capacity and the hybridization capacity each depend on the intrinsic characteristics of the satellite positioning system, in particular the design of its measurement chain, its sensitivity or robustness to a disturbing electromagnetic environment, the positioning of its antenna on a vehicle it equips, the characteristics of the interference sources (in particular the power and/or spectrum of a signal emitted by such a source and/or the position over time of this source) acting on the vehicle and the satellites whose signals are to be detected (constellation and/or services used by the receiver, transmission power per service and per satellite, position over time).
  • the re-acquisition capability may be unitary in that this capability may be indicated as available if at least one previously lost satellite can be reacquired.
  • This capability may also be an operational consolidation indicating that a satellite positioning system that has not provided valid PNT for a certain period of time has the capability at a given position and date (4D position) to reacquire the number of satellites missing to provide valid PNT (for example, if the receiver is now tracking only two satellites, the re-acquisition capability may be indicated as available when it is determined that the satellite positioning system will be able to reacquire at least two more missing satellites).
  • a satellite positioning system that has not provided valid PNT for a certain period of time has the capability at a given position and date (4D position) to reacquire the number of satellites missing to provide valid PNT (for example, if the receiver is now tracking only two satellites, the re-acquisition capability may be indicated as available when it is determined that the satellite positioning system will be able to reacquire at least two more missing satellites).
  • the acquisition capacity can be considered individually per satellite and per GNSS service, but also as the capacity to acquire at least four satellites for a given service,
  • - tracking capability can be considered individually per satellite and per GNSS service, but also as the ability to track at least four satellites for a given service,
  • - tracking capability with integrity can be considered as the ability to track at least five satellites for a given service or the ability of the GNSS receiver to provide valid and intact PNT.
  • the performance of the satellite positioning system is defined when it is capable of at least acquiring one signal.
  • the performance of the satellite positioning system may include, but is not limited to, the precision of each parameter of positioning, navigation and timing (PNT) and/or the integrity radius of each parameter of the PNT and/or the speed of the measurement chain.
  • PNT navigation and timing
  • the speed of the measurement chain may in particular be characterized by a time required for a first acquisition or a re-acquisition of a satellite signal, these times depending on the interaction of the receiver with the satellite in a given environment including potential sources of interference, the uncertainty about the position and speed of the vehicle carrying the satellite positioning system, and/or the duration of loss of satellite signals, as well as by a response time of the system to a signal from its effective reception, which depends only on the intrinsic characteristics of the positioning system.
  • the accuracy of the PNT at a given position of the satellite positioning system is also a function of the intrinsic characteristics of the system. positioning, dynamics (in particular attitude, roll and/or heading) of the vehicle carrying the satellite positioning system and the interaction of the satellite positioning system with its environment (including satellites and possible sources of interference).
  • the device 10 comprises an input module 20, a processing module 30 and an output module 40.
  • the input module 20 and the output module 40 each comprise at least one communication interface allowing an exchange of information with a data processing device such as a server or a user interface UI for example.
  • the processing module 30 is for example in the form of one or more software programs stored in a memory and executable by one or more processors. Alternatively or in addition, the processing module 30 is at least partially in the form of a programmable logic circuit, such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) type circuit.
  • a programmable logic circuit such as an FPGA (Field-Programmable Gate Array) type circuit.
  • the method when the method is carried out in the form of one or more software programs, i.e. in the form of a computer program, also called a computer program product, it is also capable of being recorded on a medium, not shown, that is readable by a computer.
  • the computer-readable medium is, for example, a medium capable of storing electronic instructions and of being coupled to a bus of a computer system.
  • the readable medium is an optical disk, a magneto-optical disk, a ROM memory, a RAM memory, any type of non-volatile memory (for example FLASH or NVRAM) or a magnetic card.
  • a computer program comprising software instructions is then stored on the readable medium.
  • the calculation and/or monitoring device 10 allows the implementation of the method of calculation and/or monitoring of the operation of the satellite positioning system of the vehicle, and in particular of a receiver of this system, in the geographical zone Z.
  • the geographic area Z may be a fixed, expandable or mobile geographic area. It may also be a corridor around a flight plan or trajectory. In the following, when we mention “in the vicinity of the geographic area Z”, we mean an extended geographic area including the geographic area Z. This extended geographic area may for example be defined by a border distant from the border delimiting the geographic area Z by a predetermined distance.
  • the geographic area Z may be divided into a plurality of boxes constituting a grid.
  • the grid may have a predefined resolution.
  • the method performs a step for any point in the geographic area, the step may be performed, for each box, on a point located in the box, preferably in the center of the box.
  • the geographic area can thus be rasterized.
  • the vehicle is provided with at least one satellite positioning system comprising a receiver, an antenna, optionally adaptive, connected to the receiver and in certain examples, one or more anti-disturbance robustness devices, in particular anti-jamming and/or anti-decoying.
  • satellite positioning system comprising a receiver, an antenna, optionally adaptive, connected to the receiver and in certain examples, one or more anti-disturbance robustness devices, in particular anti-jamming and/or anti-decoying.
  • the receiver is used to determine its position and/or speed of movement, i.e. also the position of the vehicle and/or the speed of movement of the vehicle on the basis of GNSS signals that it receives from navigation satellites.
  • Each receiver can have its own characteristics and exploit one or more GNSS services.
  • the satellite positioning system further comprises one or more additional positioning assistance sensors such as inertial units, Doppler sensors, radio navigation instruments, etc.
  • the space satellite positioning system can be a GPS, Galileo, Glonass, Beidou, SBAS system for example offering several services (for example L1 C/A, L2C) transmitted on different frequency bands.
  • the vehicle is one of the members of a group of vehicles dedicated to carrying out a mission and is referred to in the following as the “main” vehicle to distinguish it in the description from the other vehicles in the group, which are referred to as “auxiliary” vehicles. It should be noted that the distinction between main and auxiliary vehicle is only used for the purposes of intelligibility of the description and does not contain any notion of hierarchy or priority.
  • the group of vehicles may include one or more land vehicles and/or one or more naval vehicles and/or one or more aircraft, these vehicles being able to be autonomous or piloted by a human being.
  • At least one, preferably each, auxiliary vehicle of the group of vehicles comprises at least one satellite positioning system similar to that of the main vehicle.
  • the mission is piloted upstream and/or in real time from a control center.
  • the control center can exchange information with all the vehicles in the mission. It is configured to coordinate the trajectories of the vehicles in the vehicle group in order to carry out its mission. Thus, the control center can transmit and receive information on the trajectories of the main and auxiliary vehicles both upstream of the mission and, if necessary, in real time during the mission.
  • control center is located in one of the group's vehicles.
  • the main and auxiliary vehicles and the control centre communicate advantageously by means of a communication system dedicated to the group of vehicles, for example in terms of frequency bands.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of acquiring spatial and temporal observation coordinates of the main vehicle, the spatial observation coordinates being located in the geographical zone Z.
  • the observation spatial and temporal coordinates comprise an observation spatial coordinate defining a point in the geographic area and an observation temporal coordinate associated with the observation spatial coordinate defining an instant in time.
  • the observation spatial coordinates are three-dimensional coordinates.
  • the observation temporal coordinate among the acquired observation temporal coordinates occurring first in time and the observation temporal coordinate among the acquired observation temporal coordinates occurring last in time may define an observation time range.
  • the observation spatial coordinate may correspond to a position of the vehicle expected for an instant corresponding to the observation temporal coordinate associated with this observation spatial coordinate.
  • the observation time range can be defined by the user by entering a time point marking the start of the observation time range and a time point marking the end of the observation time range.
  • the user may be a driver of the main vehicle, a member of the crew of the main vehicle and/or a person in charge of planning the journey (route, flight plan), in particular a member of the mission control center.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of acquiring spatio-temporal coordinates of the satellites of the GNSS system for each observation time coordinate.
  • the spatio-temporal coordinates of the satellites can be acquired by retrieving them from a GNSS database BDGNSS where they have been previously deposited.
  • the spatio-temporal coordinates of the satellites can also be acquired by retrieving them from a memory of the receiver or a memory of the calculation and/or monitoring device 10 where they have been previously deposited.
  • the space-time coordinates of satellites can be, for example, almanac data or ephemeris data.
  • Almanac data and ephemeris data provide the position of navigation satellites in the sky at a given date, such as one of the observation time coordinates.
  • Ephemeris data provide more precise position data. accurate than almanac data.
  • Ephemeris data is typically stored in a database that is updated periodically to account for changes in satellite orbit.
  • the GNSS database BDGNSS may include a constellation management system collecting almanac data and/or ephemeris data.
  • the constellation management system may also monitor and/or record the levels of the received GNSS signals in order to deduce the powers emitted for each service by each satellite (calibration) and thus improve the accuracy of the predictions of the levels of the received GNSS signals in the geographical area Z.
  • the calculation and/or monitoring method and the calculation and/or monitoring device 10 are capable of carrying out the forecast for each constellation of visible and healthy satellites, of the distance/elevation/azimuth of each from any point in the geographical zone Z and throughout the desired observation time range.
  • the method can implement a step of calculating the distance and power of a signal received from each visible satellite at any point in the geographical zone Z and over the entire observation time range defined by using propagation models.
  • the method can implement a step of calculating the distance and power of a signal received (by GNSS service) from each visible satellite for each spatial and temporal observation coordinate.
  • These propagation models can take into account a loss of intensity of the GNSS signal during the propagation of the GNSS signal depending on the presence of a free space located between the receiver and the satellite and/or ionospheric propagation phenomena and/or masking by the terrain and/or masking by buildings.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of acquiring spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances of a signal from the GNSS system covering the geographical zone Z.
  • a source of electromagnetic interference means any natural or artificial source of electromagnetic signal emitting an electromagnetic signal likely to disrupt the operation of the satellite positioning system itself or the GNSS signal to be received by this satellite positioning system.
  • this may be a GNSS signal jamming device, in particular a device operating by interference in the radiofrequency domain, or a decoy device, or a destructive system that undermines the integrity of the system.
  • Spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances can be acquired by retrieving them from a database where they have been previously deposited, such as a BDRFI database of radio frequency interference (RFI).
  • RFI radio frequency interference
  • the acquisition of spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances can be repeated at regular intervals.
  • the calculation and/or monitoring method may further comprise a step of acquiring the spectrum (central frequency, bandwidth) and the waveform and/or modulation type of the electromagnetic signal emitted by each known source of electromagnetic disturbance and/or an average power of the electromagnetic signal emitted by each known source of electromagnetic disturbance in the geographical area Z and/or a minimum power of the electromagnetic signal emitted by each known source of electromagnetic disturbance in the geographical area Z and/or a maximum power of the electromagnetic signal emitted by each known source of electromagnetic disturbance in the geographical area Z.
  • the spectrum, the waveform and the modulation type of the electromagnetic signal and/or the average power of the electromagnetic signal and/or the minimum power of the electromagnetic signal and/or the maximum power of the electromagnetic signal may be acquired by retrieving it/them from a database where it/them has/have been previously deposited, such as the RFI database BDRFI.
  • the database of sources of electromagnetic disturbances can be supplied by a system for detecting/locating/inventorying/characterizing sources of electromagnetic disturbances.
  • the system for detecting/locating/inventorying/characterizing sources of electromagnetic disturbances can be capable of collecting data from multiple observations (ground, air, space), by various means such as radars, flight recordings (commercial, freight), boats, preferably located near or in the geographical zone Z, including the main vehicle itself or auxiliary vehicles.
  • This system could for example be managed by an international organization (e.g. European Organization for Civil Aviation Equipment: EUROCAE, CNS, NATO, etc.).
  • This system may be capable of analyzing and consolidating data from multiple observations deposited on a network, in particular a secure network, via artificial intelligence processing based on data from known sources of electromagnetic disturbances stored in the database and/or information sent back by the calculation and/or monitoring device. 10 in order to continuously generate/update the database.
  • This database of sources of electromagnetic disturbances may be global or limited to a region and is directly exploited by the computing and/or monitoring device 10.
  • the sources of electromagnetic disturbances may be stationary and/or emit the electromagnetic signal continuously.
  • the sources of electromagnetic disturbances may also be mobile and/or emit the disturbing electromagnetic signal intermittently and/or consist of different types of modulation and other dynamic characteristics.
  • the method may comprise a step of acquiring data representative of expected movements of the sources of electromagnetic disturbances and/or data representative of the emission characteristics of the sources of electromagnetic disturbances such as an expected emission chronology of the electromagnetic signal, a modulation of the electromagnetic signal and/or other dynamic characteristics.
  • the data representative of expected movements of the sources of electromagnetic disturbance and/or the data representative of the emission characteristics of the sources of electromagnetic disturbance can be acquired by retrieving them from a database where they have been previously deposited, such as the database of sources of electromagnetic disturbance, in particular the RFI BDRFI database.
  • the step of acquiring spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances may consist of acquiring spatial coordinates representative of known positions of sources of electromagnetic disturbances potentially harmful to the geographical zone Z and the observation time range concerned. This step makes it possible to limit the memory size of the database of sources of electromagnetic disturbances and to perform calculations only on sources of electromagnetic disturbances considered to be a risk for the safety and/or performance of the journey.
  • the calculation and/or monitoring method may further comprise a step of obtaining a desired result in terms of probability.
  • the desired result in terms of probability may correspond to a worst case scenario, a best case scenario, an average case scenario, or a most likely scenario, for example.
  • the desired result in terms of probability may for example be obtained by a user input made using the user interface UI or by retrieving it from a database where it has been previously deposited.
  • the calculation and/or monitoring method may further comprise a step of obtaining a weather forecast for the geographical area Z and the observation time range.
  • the weather forecast may for example be obtained by retrieving it from a database where it has been previously deposited, such as a weather database.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of acquiring data representative of the characteristics of the satellite positioning system. These characteristics include characteristics of the receiver and/or of the installed antenna and/or possibly of one or more additional sensors and/or of one or more anti-jamming robustness devices.
  • the characteristics of the antenna of the main vehicle may in particular include an antenna pattern giving the gain for each azimuth/elevation.
  • this antenna pattern is representative of the antenna pattern after installation on the main vehicle so as to take into account the gain variations induced by the movement of the vehicle due to a specific position of the positioning system on this vehicle.
  • the antenna pattern may take into account possible masking, or attenuations due to the vehicle, in particular to a ground plane of the vehicle.
  • the installation of the antenna and the position of a wing of an aircraft relative to the satellite positioning system when it equips this aircraft may affect the antenna pattern compared to the antenna pattern obtained with this same satellite positioning system alone.
  • the characteristics of the satellite positioning receiver on board the main vehicle may include in particular the mathematical model and/or the performance and precision of the receiver, the constellations, services and frequency bands used, the robustness to jamming and/or the on-board protection devices, the RF bandwidth, the capacity thresholds (for example, satellite acquisition capacity for a C/No > 36 dB-Hz, tracking capacity for a C/No > 28 dB-Hz), the satellite acquisition and re-acquisition times.
  • the characteristics of the satellite positioning system on board the vehicle may include in particular the performance and precision of one or more additional sensors, their possible participation in the development of the vehicle's PNT and their precision, in particular when certain capabilities of the GNSS receiver are lost (e.g. switching to Inertia or RadioNav mode when the position from the GNSS receiver is imprecise and/or not complete and/or invalid).
  • Data representative of characteristics of the satellite positioning system of the main vehicle can be acquired by retrieving them from a database where they have been previously deposited, such as a database of known receivers BDRC and/or a database of known antennas BDAC.
  • data representative of characteristics of the receiver and/or the antenna can also be acquired by retrieving them from a memory of the receiver.
  • the data representative of characteristics of the receiver and/or antenna may correspond to characteristics of a standard receiver and/or a standard antenna.
  • the data representative of characteristics of the receiver and/or antenna may correspond to characteristics of a type of receiver corresponding to the receiver specifically installed in the main vehicle and/or of a type of antenna corresponding to the antenna specifically installed in the main vehicle.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of calculating the impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system for each spatial and temporal coordinate as a function of the spatial observation coordinate, the temporal observation coordinate corresponding to this spatial observation coordinate, the spatio-temporal coordinates of the satellites at the temporal observation coordinate, the spatio-temporal coordinates representative of the known positions at the temporal observation coordinate of the sources of electromagnetic disturbance acquired and the data representative of the characteristics of the satellite positioning system.
  • the result of the calculation of the impact of the interference sources may include, for all the sources cumulatively, the provision of one or more quantitative indicators of criteria representative of the operation of the positioning system, in particular one or more capacities such as the first acquisition capacity without or with initialization, the re-acquisition capacity, the tracking capacity without or with integrity, the hybridization capacity and/or one or more indicators of the system's performance, such as a precision of the PNT and/or an integrity radius, and/or a speed of the measurement chain.
  • one or more quantitative indicators of criteria representative of the operation of the positioning system in particular one or more capacities such as the first acquisition capacity without or with initialization, the re-acquisition capacity, the tracking capacity without or with integrity, the hybridization capacity and/or one or more indicators of the system's performance, such as a precision of the PNT and/or an integrity radius, and/or a speed of the measurement chain.
  • the result of the calculation of the impact of interference sources may also include the provision of an absolute or relative variation of one or more of these quantitative indicators of criteria representative of the operation of the positioning system in relation to a respective nominal or predetermined reference value.
  • the result of the calculation of the impact of the interference sources for each spatial and temporal coordinate can be presented in the form of a multiplet comprising at least two different capacities, for example a multiplet (PA, P, RA, PI, NC) where PA is a binary indicator representative of the capacity of first acquisition without initialization, P is a binary indicator of the capacity of tracking with integrity, RA is a binary indicator of re-acquisition capability, PI is a binary indicator of tracking capability with integrity at confidence level NC.
  • PA is a binary indicator representative of the capacity of first acquisition without initialization
  • P is a binary indicator of the capacity of tracking with integrity
  • RA is a binary indicator of re-acquisition capability
  • PI is a binary indicator of tracking capability with integrity at confidence level NC.
  • the result of the calculation of the impact of interference sources can also be presented in the form of a numerical value for a given service, each bit of which represents a capacity (for example, the value 13 represented by the binary 00011 11 can indicate that the first four capacities are available), or in a unitary manner per satellite and per service (for example in the form of a table of 32 GPS satellites service L1 C/A (columns) whose acquisition (A), re-acquisition (R), tracking (P) capacities are determined over the entire observation time range at a given position in the geographical area and/or along the 4D trajectory of the vehicle).
  • the impact calculation is made on the basis not only of characteristics extrinsic to the positioning system, such as the relative positions of the interference sources and the satellites, but also of characteristics intrinsic to the positioning system (for example the design of its measurement chain, as well as characteristics representative of the interaction between the positioning system and its direct environment, in particular the installation and position of the satellite positioning system and its antenna on the vehicle and the position and dynamics of the vehicle (including attitude, roll, heading, etc.)) relative to the satellites and the interference sources, which have a significant impact on the operation of the system.
  • characteristics extrinsic to the positioning system such as the relative positions of the interference sources and the satellites
  • characteristics intrinsic to the positioning system for example the design of its measurement chain, as well as characteristics representative of the interaction between the positioning system and its direct environment, in particular the installation and position of the satellite positioning system and its antenna on the vehicle and the position and dynamics of the vehicle (including attitude, roll, heading, etc.)
  • the impact calculation according to the invention therefore makes it possible to go well beyond the provision of a jamming map.
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of acquiring characteristics and/or spatial and temporal coordinates representative of positions of at least one auxiliary vehicle, advantageously of all the auxiliary vehicles located in or near the geographical zone Z.
  • the spatial and temporal coordinates representing positions of the at least one auxiliary vehicle can be obtained, in particular in real time, by means of the satellite positioning system which equips the respective auxiliary vehicle and transmitted by the auxiliary vehicle either to the main vehicle or to the control centre.
  • Some or all of these coordinates can be calculated upstream of the mission or in real time using an appropriate computerized device which equips the control center.
  • the data representative of characteristics of the at least one auxiliary vehicle may correspond to characteristics of the satellite positioning system. of the auxiliary vehicle of the same type as those described previously for the main vehicle.
  • the data representing characteristics of an auxiliary vehicle may be mission-related. In particular, it may be a vehicle category, or an order of priority of the respective auxiliary vehicle in relation to other auxiliary and/or main vehicles.
  • the calculation of the impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system of the main vehicle for each spatial and temporal coordinate is then advantageously also a function of the characteristics and/or the spatio-temporal coordinates representative of the positions of at least one auxiliary vehicle located in or near the geographical zone Z, preferably of all the auxiliary vehicles located in or near the geographical zone Z.
  • the step of calculating the impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system of the main vehicle may thus include calculating the distances, elevations, and/or azimuth in order to determine the power received from each source of electromagnetic disturbance for each spatial and temporal observation coordinate, i.e. either at each position on the path determined for the estimated date on which the main vehicle is located at this position, or at any point in the geographical zone Z and over the entire defined observation time range, using propagation models taking into account a loss during the propagation of the electromagnetic signal from this source of electromagnetic disturbance considering, where appropriate, the wavelength(s) of the electromagnetic signal and/or the weather forecast for the geographical zone Z and/or terrain masking, as well as characteristics of the satellite positioning system.
  • the step of calculating the impact of each source of interference of the satellite positioning system may include calculating an estimated antenna gain, for example based on the calculated elevations and/or azimuths and vehicle attitudes.
  • the step of calculating the impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system of the main vehicle may be performed based on the desired outcome in terms of probability.
  • the step of calculating an impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system may be based on the maximum power of the electromagnetic signal emitted by the respective source of electromagnetic disturbance, for example.
  • the step of calculating an impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system may be based on the minimum power of the electromagnetic signal emitted by the respective source of electromagnetic disturbance, for example.
  • the step of calculating an impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system may be based on the average and/or most likely power of the electromagnetic signal emitted by the respective source of electromagnetic disturbance, for example.
  • the calculation and/or monitoring method may further comprise the following steps: obtaining a planned trajectory TPR of the main vehicle, the planned trajectory TPR connecting a starting position PD to a destination of the main vehicle and comprising a departure date of the main vehicle or the planned trajectory TPR connecting a current position PA of the main vehicle to the destination of the main vehicle and comprising a current date; and determining the spatial and temporal coordinates of observation located on the planned trajectory TPR of the main vehicle at an estimated date from the departure date of the main vehicle or the current date and an estimated travel time for this spatial coordinate from the starting position of the main vehicle or from the current position to this spatial coordinate.
  • the spatial coordinates defining the starting position PD, the current position PA of the main vehicle and/or the destination can for example be acquired by a user input made using the user interface UI. These coordinates Spatial coordinates can also be acquired by retrieving them from a database where they have been previously deposited. These spatial coordinates can for example be retrieved from a database transmitted by the control center. The spatial coordinates defining the current position PA of the main vehicle can for example be acquired via the receiver of the main vehicle.
  • the planned trajectory TPR may for example correspond to a previously defined or calculated path of the main vehicle.
  • the planned trajectory TPR may for example be obtained by a user input made using the user interface I U or received from the control center or retrieved from a database where it has been previously deposited.
  • the planned trajectory TPR may be limited to a flight plan or be a precise trajectory linked to the capabilities of the carrier from a trajectory calculator or an FMS (English: Flight Management System).
  • the calculation and/or monitoring method comprises a step of calculating an estimated arrival date for the planned trajectory TPR.
  • the estimated arrival date can be obtained by adding an estimated travel time to the departure date.
  • the estimated travel time can be obtained from previous travel times following the same route or a similar route traveled by other vehicles or from simulations taking into account, among other things, the properties of the main vehicle or by retrieving it from the 4D trajectory.
  • the departure date and estimated arrival date can define the observation time range.
  • the departure date can be the date of entry into the geographical zone Z and the arrival date can be the date of exit from the geographical zone.
  • the calculation and/or monitoring method may comprise a step of determining several positions located on the planned trajectory TPR and, for each of these positions, determining an estimated date on which the main vehicle is located at the respective position.
  • the dates and positions located on the planned trajectory may thus each constitute one of the spatial and temporary observation coordinates.
  • the estimated date on which the main vehicle is located at the respective position may be estimated from previous travel times following the same route or a similar route traveled by other vehicles or from a calculator taking into account, among other things, the properties of the main vehicle.
  • Positions on the TPR planned trajectory can be equidistantly spaced from each other.
  • the number of positions chosen allows a desired resolution to be defined.
  • the desired resolution can be defined by a user, for example by entering the desired resolution in the UI.
  • the resolution desired can be defined in terms of time period or in terms of distance. Two consecutive positions can be spaced 10 seconds apart or 0.2 nautical miles apart for example.
  • the mentioned method steps may be repeated, preferably repeated at regular intervals.
  • the mentioned method steps may for example be repeated when the main vehicle has travelled part of its route.
  • the mentioned method steps may then be repeated taking into account the current position of the main vehicle.
  • the planned trajectory TPR of the main vehicle is obtained:
  • This process thus makes it possible to propose and/or classify different TPO trajectories or flight plans to an operator according to the impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the satellite positioning system on board the respective trajectory in order to be able to select a planned TPR trajectory from the possible TPO trajectories.
  • the method makes it possible to propose and/or classify different TPO trajectories or flight plans to an operator in the context of the mission, taking into account the different vehicles to be coordinated.
  • at least one planned trajectory TPR is obtained - mutatis mutandis - for at least one auxiliary vehicle, preferably for all the auxiliary vehicles located in or near the geographical zone Z.
  • the TPR planned trajectories obtained for the auxiliary vehicles are obtained:
  • the method may comprise determining groups of possible GTPO trajectories.
  • Each group of possible GTPO trajectories comprises a possible TPO trajectory for each of the main and auxiliary vehicles, the different possible TPO trajectories of a given group of possible GTPO trajectories being compatible with each other and with the accomplishment of the mission.
  • the method may further comprise ranking the different groups of possible GTPO trajectories according to the overall impact of the sources of electromagnetic disturbance on the group of vehicles. In this way, the control center can determine the optimal group of possible GTPO trajectories from the point of view not of a given vehicle but of all the main and auxiliary vehicles dedicated to the mission.
  • the optimal GTPO group of possible trajectories may correspond to an optimum upstream of the mission or be determined iteratively during the exercise of the mission.
  • the calculation steps of the process can be implemented centrally at the control center or partially distributed over calculation means equipping each of the main and auxiliary vehicles.
  • all trajectory calculations are carried out on calculation means equipping the control center, then movement instructions are generated on the basis of these trajectories and in particular of the groups of possible GTPO trajectories. The movement instructions are then transmitted to the various vehicles concerned.
  • the calculation of the recommended trajectory for a predetermined time interval is carried out by calculation means of the respective vehicle, on the basis of the data transmitted by the control center on the entire group of vehicles at the beginning of the time interval, a local adaptation of the trajectory of the main vehicle by its driver being able to be authorized. Then the new data on the vehicle trajectories are transmitted by each vehicle to the control center at the end of the time interval, so as to repeat the process on the following time interval.
  • the method allows the preparation of a flight plan (FPLN) taking into account the constraints of the presence of sources of electromagnetic disturbance in the geographical zone Z and predictions of losses of capacities and performances of the satellite positioning system of the respective vehicle during the flight according to the spatial configuration and the aircraft used.
  • FPLN flight plan
  • the recommended trajectory as TPR may correspond to the possible trajectory TPO with the lowest impact on the operation of the satellite positioning system of the respective vehicle.
  • the recommended trajectory as TPR may correspond to the possible trajectory TPO with an impact on the operation of the satellite positioning system below a predefined threshold (e.g. valid PNT, integrates with precision ⁇ 0.1 nm at 95%) and with a minimum respective vehicle travel time and/or vehicle fuel consumption.
  • the calculation of the impact of each source of electromagnetic disturbances on the operation of the satellite positioning system of the respective vehicle includes the calculation of the elevations, azimuths and distances of each satellite of the GNSS system at each of the spatial and temporal observation coordinates of the possible trajectory TPO and/or of the planned trajectory TPR.
  • the method may further comprise a step of acquiring data representative of a category of the respective vehicle and/or a shape of the respective vehicle and/or a position of the antenna on the respective vehicle and/or movement characteristics of the respective vehicle (attitudes), the impact of each source of electromagnetic disturbances on the operation of the satellite positioning system at each of the spatial and temporal observation coordinates being calculated as a function of the antenna gain of the respective vehicle antenna estimated for each spatial and temporal observation coordinate, from data representative of the category of the respective vehicle and/or the shape of the respective vehicle and/or the position of the antenna on the respective vehicle and/or a 3D orientation (attitudes) of the respective vehicle at that spatial and temporal observation coordinate based on data representative of the motion characteristics and dynamic performance of the vehicle.
  • vehicle category is meant the type of vehicle chosen for example between land vehicle, airplane, helicopter, drone, etc.
  • the method may further comprise a step of acquiring data representative of a topography of the geographic zone Z, the impact of each source of electromagnetic disturbances on the operation of the satellite positioning system at each of the spatial and temporal observation coordinates being further calculated as a function of data representative of a topography of the geographic zone Z.
  • the data representative of the topography of the geographical area Z can be acquired in a database called a DEM (Digital Elevation Model) database DEM.
  • the data representative of the topography of the geographical area Z can include data representative of obstacles such as buildings and data from a digital terrain model (DTM).
  • DTM digital terrain model
  • the data representative of the topography make it possible to assess masking and signal propagation losses, useful and harmful, such as GNSS signals or disturbing signals such as interference signals emitted by interference sources.
  • These databases are particularly useful for drone or naval applications, i.e. when the vehicle is a drone or a boat. They are also useful in land and low-altitude flight applications.
  • the step of calculating an impact of each source of electromagnetic disturbance on the operation of the positioning system of the main or auxiliary vehicle may include calculating the distances, elevations, and/or azimuth and the power received from each source of electromagnetic disturbance for each spatial and temporal observation coordinate, i.e. either at each position on the path determined for the estimated date on which the respective vehicle is located at that position, either at any point in the geographical zone Z and over the entire defined observation time range, using precise propagation models also taking into account the loss during propagation of the electromagnetic signal emitted by this source of electromagnetic disturbances considering the topography of the terrain, by application of Fresnel equations for example.
  • the possible trajectories TPO and/or the trajectory recommended as a planned trajectory TPR may comprise a plurality of waypoints PC1 to PC7 constituting different flight plans.
  • the starting position PD, the current position PA and/or the destination may constitute waypoints PC1 to PC7.
  • the waypoints PC1 to PC7 are represented by stars.
  • the geographic area Z may include a low disruption risk zone ZF, a medium disruption risk zone ZM and/or a high disruption risk zone ZE.
  • the planned trajectory TPR may be determined from four possible trajectories TPO. In the example given in Figure 2, the planned trajectory TPR chosen (PC1 - PC2 - PC3 - PC4) from the four possible trajectories TPO may cross the medium disruption risk zone ZM for a short time. Alternatively, the planned trajectory TPR may be chosen so as to remain in the low disruption risk zone ZF (PC1 - PC2 - PC3 - PC5), i.e. without crossing the medium disruption risk zone ZM or the high disruption risk zone ZE by making a more significant detour.
  • the method may further comprise a step of dividing the planned trajectory TPR and/or the different trajectories TPO into a plurality of sections, and a step of determining, for each section, from the impact of each source of electromagnetic disturbances on the operation of the satellite positioning system of the respective vehicle at each of the spatial and temporal observation coordinates located on the respective section, whether the section is a section with a high disturbance forecast TPE or a section with a low disturbance forecast TPF or, where appropriate, a section with a medium disturbance forecast TPM.
  • the low disturbance forecast TPF may correspond to a high probability of good operation of the satellite positioning system and/or a high probability of GNSS signal integrity, for example.
  • the high disturbance forecast TPE may correspond to a high probability of bad operation of the satellite positioning system and/or a high probability of loss of GNSS PNT, for example.
  • the medium disturbance forecast TPM may correspond to a high probability high risk of degradation of satellite positioning system performance and/or a high probability of loss of GNSS signal integrity, for example.
  • the method may further comprise a step of warning a driver (or pilot) of the main vehicle and/or a crew of the main vehicle when the current position of the vehicle approaches a section with a high TPE disruption forecast or, where appropriate, a section with a medium TPM disruption forecast.
  • the step of warning the driver may comprise a warning of a loss of integrity, capacity and/or performance of the satellite positioning system of the vehicle.
  • the warning step may include an alert to warn the pilot as the driver of the aircraft and/or the crew of the aircraft of an imminent exceedance of RNP (English: Required Navigation Performance) and/or of an imminent loss of receiver capabilities (for example 2 minutes before the loss of acquisition capability) and/or of an imminent switch to a navigation mode without using the satellite positioning system (English: coasting) in order to be able to anticipate and manage the failure of imminent loss of availability of the GNSS PNT with complete peace of mind and improve flight safety.
  • the receiver fault is likely to cause stress among the driver and/or the crew.
  • the possibility of being warned in advance of this fault allows the driver of the main vehicle and/or the crew of the main vehicle to prepare for this situation and thus reduce the risk of stress among the driver and/or the crew of the main vehicle.
  • the warning can be transmitted to at least one other auxiliary vehicle.
  • the method may further comprise a monitoring function consisting in checking the operation of the satellite positioning system and/or the signal-to-noise ratios, in real time or at regular time intervals, with respect to the predictions. For example, when a good operation of the satellite positioning system is detected while the current position of the main vehicle is located on a section with high disturbance forecast TPE or, where appropriate, on a section with medium disturbance forecast TPM, or when a bad operation of the satellite positioning system is detected while the current position of the vehicle is located on a section with low disturbance forecast TPF, the method may comprise a step of generating a message for updating a database of spatial and temporal coordinates for the purpose of updating the known positions of interference sources in the geographical area Z.
  • this update message may include information indicating a disappearance of at least one source of electromagnetic disturbance and/or an attenuation of the electromagnetic signal emitted by at least one source of electromagnetic disturbance at the observation date/time.
  • this update message may include information indicating an appearance of at least one source of electromagnetic disturbance and/or an amplification of the electromagnetic signal emitted by at least one source of disturbance at the observation date/time.
  • the method monitors and compares in real time the measurements and the risks of disturbance and ensures a loopback to keep the database of sources of electromagnetic disturbances up to date.
  • the disappearance of a predicted disturbance makes it possible to extrapolate a disappearance or attenuation of one of the known sources of interference.
  • the presence of a disturbance occurring without having been predicted makes it possible to extrapolate an appearance of a new source of electromagnetic disturbances or an amplification of one of the known sources of interference.
  • This information can then be transmitted so that a monitoring center can update the database of sources of electromagnetic disturbances after cross-checking the different information received.
  • the method may further be characterized in that the geographic area Z is divided into a plurality of boxes constituting a grid, the grid preferably comprising a resolution, the spatial and temporal observation coordinates comprising a plurality of positions each located in one of the boxes constituting the grid, preferably located in the center of the box constituting the grid, the geographic area observed for the same instant in time.
  • the spatial and temporal observation coordinates all refer to the same instant of observation.
  • the plurality of boxes constituting the grid can be arranged in a three-dimensional manner.
  • the grid can for example comprise a bottom layer located at ground level and at least one elevated layer corresponding to a defined altitude such as for example a cruising altitude of an airliner.
  • the defined altitude can for example be defined by the user.
  • the user can enter the desired defined altitude in the user interface UI.
  • the resolution can be a predefined resolution or a user-defined resolution, for example by entering the desired resolution in the UI.
  • the spatial and temporal observation coordinates can either correspond to positions located on a path defined by a planned trajectory TPR and/or a possible trajectory TPO or to positions defining the grid.
  • the method may further comprise a step of determining the level of signals from the satellites of the GNSS system received for the service(s) used.
  • the step of determining the level of signals from the satellites of the positioning system may be carried out for all the acquired spatial and temporal observation coordinates, i.e. either for any position in the geographical zone Z and/or over the entire observation time range or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method may further comprise a step of displaying the level of signals from the satellites of the GNSS system received for a given position in the geographical zone during the defined observation duration and/or during the tracking of the trajectory. Such a graphical representation is given in FIG. 6A (defined point) and FIG. 11A (during the tracking of a trajectory) as an example.
  • the method may further comprise a step of determining the antenna gain of the respective vehicle antenna.
  • the determination of the antenna gain may take into account the characteristics of the installed vehicle antenna and/or the position of the vehicle antenna and/or the shape of the vehicle, for example with a view to possible masking of the antenna by the vehicle.
  • This determination step may further take into account the movement characteristics of the vehicle, such as maximum attitudes of the vehicle (e.g. roll, slope), when the vehicle is an aircraft for example.
  • this determination step may further take into account the estimated attitudes of the vehicle at each position observed during the tracking of the TPR and/or TPO trajectory.
  • the determining step may further take into account that the aircraft has a horizontal attitude, in which the antenna is located above the fuselage of the aircraft and takes a vertical orientation.
  • the step of determining the antenna gain can be carried out for all the acquired spatial and temporal observation coordinates, i.e. either for any position in the geographical zone Z and/or over the entire observation time range or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method can further comprise a step of displaying the antenna gain for a given position in the geographical zone during the defined observation duration and/or during the monitoring of the trajectory.
  • a graphical representation is given in Figure 6B and Figure 11B as an example.
  • the method may further comprise a step of determining the level of signals from the GNSS system satellites after the antenna received.
  • the determination of the level of signals after the antenna received may take into account the characteristics of the installed vehicle antenna and/or the position of the vehicle antenna and/or the shape of the vehicle, with a view to possible masking of the antenna by the vehicle for example.
  • This determination step may further take into account the movement characteristics of the vehicle, such as the maximum attitudes of the vehicle, when the vehicle is an aircraft for example.
  • the step of determining the level of signals after the antenna received from the GNSS system satellites may be carried out for all the acquired observation time coordinates, i.e.
  • the method may further comprise a step of displaying the level of signals after the antenna of the satellites of the GNSS system received for a given position in the geographical area during the defined observation duration and/or during the tracking of the trajectory.
  • a graphical representation is given in FIG. 6C and FIG. 11C as an example.
  • the method may further comprise a step of determining the level of electromagnetic signals received for each known source of electromagnetic disturbance.
  • the step of determining the level of interference signals received may be performed for all acquired observation time coordinates, i.e. either for any position in the geographical zone Z and/or over the entire observation time range or for all positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all dates corresponding to these positions.
  • the method may further comprise a step of displaying the level of electromagnetic signals received for a known source of electromagnetic disturbance and/or for all sources of electromagnetic disturbance in a particular GNSS frequency band in which a graphical representation of the level of electromagnetic signals received is displayed to the user for the defined observation duration and/or during the tracking of the trajectory.
  • the method may further comprise a step of determining the antenna gain of the antenna of the respective vehicle with respect to each of the sources of electromagnetic interference.
  • the determination of the antenna gain may take into account the characteristics of the installed vehicle antenna and/or the position of the vehicle antenna and/or the shape of the vehicle, with a view to possible masking of the antenna by the vehicle for example.
  • the antenna is an adaptive antenna making it possible to eliminate a limited number of sources of electromagnetic interference
  • the determination of the antenna gain applied to each electromagnetic signal originating from a source of electromagnetic interference may also take this fact into account and the new antenna pattern may be applied to the signals of the received GNSS system satellites.
  • This determination step may further take into account the movement characteristics of the vehicle, such as the maximum attitudes of the vehicle, when the vehicle is an aircraft for example. Alternatively or additionally, this determination step may further take into account the estimated attitudes of the vehicle at each position observed during the tracking of the TPR and/or TPO trajectory. In particular, when the aircraft has a horizontal attitude, the fuselage partially masks the electromagnetic signals emitted by sources of electromagnetic disturbance coming from a position below the aircraft.
  • the step of determining the antenna gain applied to the electromagnetic disturbances can be carried out for all the acquired spatial and temporal observation coordinates, i.e. either for any position in the geographical zone Z and/or over the entire observation time range or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method can further comprise a step of displaying the antenna gain and/or antenna diagram for a given position in the geographical zone during the defined observation duration and/or during the monitoring of the trajectory.
  • the method may further comprise a step of determining the level of the received post-antenna electromagnetic signals for each known source of electromagnetic disturbance.
  • the determination of the level of received post-antenna electromagnetic signals may take into account the characteristics of the vehicle antenna and/or the position of the vehicle antenna and/or the shape of the vehicle, with a view to possible masking of the antenna by the vehicle, for example during the observation period.
  • the determination of the level of the electromagnetic signals received after the antenna may also take this fact into account.
  • This determination step may further take into account movement characteristics of the vehicle, such as a maximum attitude of the vehicle, when the vehicle is an aircraft for example.
  • the step of determining the level of the received post-antenna electromagnetic signals for each source of electromagnetic disturbances can be carried out for all the acquired observation time coordinates, i.e. either for any position in the geographical zone Z and/or over the entire observation time range or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method can further comprise a step of displaying the level of the received post-antenna electromagnetic signals for a known source of electromagnetic disturbances in which a graphical representation of the level of received post-antenna electromagnetic signals is displayed to the user. Such a graphical representation is given in FIG. 4 (for zone Z) and FIG. 10 (along the trajectory) as an example.
  • the levels of the electromagnetic signals received after the antenna also make it possible to establish the destructive zones with respect to the vehicle receiver, for example based on the robustness of the receiver's protection diodes.
  • the method may, following the step of determining the level of signals from the satellites of the post-antenna satellite positioning system received and the step of determining the level of interference signals received for each known source of electromagnetic disturbance, take into account characteristics of the receiver used which may further include: the service of the GNSS system used (for example GNSS L1 C/A, L1 P(Y), GALILIEO E1, SBAS), radiofrequency filtering of the receiver by frequency band, saturation/desaturation of an analog-to-digital converter (ADC) of the receiver, behavior and response time of an automatic gain control (AGC) of the receiver, the presence of an anti-jamming device integrated into the receiver as well as the properties of such an anti-jamming device, a processing gain linked to a spread of the spectrum during correlation by a spread code, a threshold for acquiring satellite signals from the receiver, a threshold for re-acquiring satellite signals from the receiver, a receiver satellite signal tracking threshold, satellite signal acquisition and/or re-acquisition time.
  • the anti-jamming device may be, for example, of the monoammonium phosphate type, of the band-stop filter type, of the anti-carrier type or of the adaptive gain type.
  • the properties of the anti-jamming device may include a rejection gain of the anti-jamming device.
  • the properties of the anti-jamming device the service of the positioning system by satellites used (L1, L2, L5) and the characteristics of the disturbing electromagnetic signal received after the antenna (waveform, spectral width, continuous/periodic), certain electromagnetic disturbances will lose their effectiveness (partial or total rejection).
  • the process gain can vary depending on the spectral shape of the disturbing electromagnetic signal (narrowband, wideband, carrier wave, chirp%), its type (Gaussian, AM/FM modulation%) and the service code of the GNSS system used (C/A, C, P(Y), M).
  • the method may further comprise a step of developing the spectral sum of the interfering electromagnetic signals with thermal noise and/or a step of determining a power spectral density for each service and/or frequency band of the GNSS system used or activated.
  • Figure 5 shows a table displaying the residual power - after antenna and receiver processing - of the various electromagnetic interference signals received in the geographical area potentially affecting three services of a satellite positioning system (L1 C/A, L1 P(Y), L2 P(Y)).
  • the left column of the table represents the level of electromagnetic interference signals received after antenna at any point in the geographical area Z, each row of this column corresponding to a known source of electromagnetic interference.
  • the three columns on the right of the table each relate to a level of the residual electromagnetic interference signal after antenna and after a signal filtering, anti-jamming processing and correlation step of the interference signal with the respective GNSS system service for each of the three services.
  • the first column of these three columns concerns the L1 C/A service
  • the second column of these three columns concerns the L1 P(Y) service
  • the third column i.e. the last column on the right, of these three columns concerns the L2 P(Y) service.
  • the first row relates to a first known electromagnetic disturbance
  • the second row relates to a second known electromagnetic disturbance
  • the third row relates to a third known electromagnetic disturbance.
  • the box at the top right of the table represents the residual power of the signal received from the first source of electromagnetic disturbance after antenna, after filtering, after anti-jamming treatment and after correlation for the L2 P(Y) service.
  • the bottom row represents the sum of the different residual disturbing electromagnetic signals for each of the services.
  • the box to the left of the last row represents the sum of the residual powers of the 3 disturbing electromagnetic signals after antenna, after filtering, after anti-jamming treatment and after correlation for the L1 C/A service.
  • the method may further comprise a step of calculating the ratio between the level of each signal from the satellites of the GNSS system received after the antenna and the residual sum of the levels of disturbing electromagnetic signals received after the antenna, after filtering, after anti-jamming processing and after correlation from each of the known sources of electromagnetic disturbance.
  • This ratio may be called the signal-to-noise ratio.
  • This step may be calculated for all the acquired spatio-temporal observation coordinates, i.e. either for any point in the geographical zone Z and over the entire observed time range or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method may further include a display step in which a graphical representation of the signal-to-noise ratio for each satellite and each service is displayed to the user.
  • the method may, following the step of determining the signal/noise ratio, further comprise a step of determining a prediction of proper functioning of the receiver for each of the services of the GNSS system for all the acquired spatio-temporal observation coordinates, i.e. either for any point in the geographical zone Z and over the entire observed time range, or for all the positions on the possible trajectories TPO and/or on the planned trajectory TPR and for all the dates corresponding to these positions.
  • the method may further comprise a step of displaying the proper functioning of the satellite positioning system, in particular its integrity and its capacities and performances for each service used in which a graphical representation of the proper functioning of the respective service(s) is displayed to the user.
  • This graphical representation of the proper functioning may comprise multiple layers.
  • a first layer among the multiple layers may represent the tracking capacity of the receiver
  • a second layer among the multiple layers may represent the tracking capacity of the receiver with integrity
  • a third layer among the multiple layers may represent the re-acquisition capacity
  • a fourth layer among the multiple layers may represent the satellite signal acquisition capacity.
  • a graphical representation is given in FIG. 7 as an example for a zone Z.
  • the graphical representation of proper operation may include various cursors, for example an altitude level and a date/time.
  • the graphical representation of operation, including the capabilities and performance, of the receiver may be displayed to the user on a map background.
  • the display stage may include the display of good operation along a 4D trajectory corresponding to a possible trajectory TPO and/or the planned trajectory TPR.
  • the capacities and performances along the 4D trajectory may be displayed to the user on a map background or on a horizontal view or on a vertical view or on a time line view.
  • This display stage makes it possible to present to the user a capacity view and performances of the receiver along and/or near the 4D trajectory.
  • An example of a display of capacities of a receiver for a given service along such a 4D trajectory on a map background is given in Figure 8.
  • the method may further comprise a step of calculating the impact of the present and future operation of the receiver on the on-board positioning system, in particular an estimator of the date or location at which the vehicle will lose its hybridization, switch to inertial mode or navigate using another location sensor (Doppler, radio navigation).
  • Doppler radio navigation
  • the capabilities and performance of the location system may be displayed to the user.
  • the method may further comprise a step of displaying a representation of the operation, in particular the capacities and/or performances, of the receiver and/or positioning system around the 4D trajectory also giving its degree of latitude with respect to a modification of the planned trajectory TPR, or of the flight plan FPLN in the event of a potential diversion (weather, breakdown, etc.).
  • the method may also include a step of displaying the capacities and/or performances of the present and future situation of a set or subset of vehicles operating in the monitored geographical zone Z, also allowing information to be shared between different actors and assistance in the management of the control center).
  • the calculation and/or monitoring device 10 and the calculation and/or monitoring method 10 make it possible to improve the planning of a flight or a mission of any airplane or helicopter, to reduce the workload of the pilots and provide an improvement in the success rate of the mission and in air safety.
  • the calculation and/or monitoring device 10 and the calculation and/or monitoring method allow drone flight preparation with secure trajectory calculation with a PNT solution always available.
  • the calculation and/or monitoring device 10 can be subdivided into two entities: an upstream entity that takes into account all the characteristics of the GNSS system, the sources of electromagnetic disturbances, the topography of the geographical zone Z, the obstacles in the geographical zone Z, the 4D trajectory, the relief, the obstacles and the time.
  • the resulting data are generic or universal, and applicable for any user (antenna input).
  • a downstream entity that will take into account the characteristics of the carrier, i.e. the vehicle, and its on-board system (antenna, receiver, carrier, positioning system, etc.) and translate these universal data into user data in the sense of capacity and performance.
  • the upstream entity and the downstream entity provide directly operational information via a geographical and temporal representation (present and future) of the impacts of sources of electromagnetic disturbance on the operation of the receiver and/or the positioning system adapted to each of the operators.
  • the calculation and/or monitoring device 10 and the calculation and/or monitoring method make it possible to provide a precise view of the present and future situation in terms of capacity and performance of the receiver and/or the positioning system along and around any trajectory of the vehicle or in the geographical zone Z and corresponding to the system/carrier used.
  • the calculation and/or monitoring device 10 and the calculation and/or monitoring method also make it possible to alert the crew of an aircraft in advance of any loss of PNT capacity or performance during the flight.
  • the calculation and/or monitoring device 10 and the calculation and/or monitoring method also make it possible to detect and inform of any modification of the electromagnetic disturbances in order to allow an update of the database of sources of electromagnetic disturbances.
  • the complete system thus allows multiple applications as previously explained and constitutes an asset for the success of a mission, the improvement of security, preventive information and assistance with decision-making/planning.

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Abstract

La présente invention concerne un procédé de calcul et/ou de surveillance d'un fonctionnement d'un système de positionnement par satellites d'un véhicule principal dans une zone géographique comprenant l'acquisition de coordonnées spatiales et temporelles d'observation; l'acquisition de coordonnées spatio-temporelles des satellites d'un système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d'observation; l'acquisition des caractéristiques et des coordonnées spatio- temporelles représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques d'un signal du système GNSS; l'acquisition de données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule principal; le calcul d'un impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal.

Description

TITRE : Procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement d’un système de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule, et dispositif et produit programme d’ordinateur associés
La présente invention concerne un procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement d’un système de positionnement utilisant un récepteur de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule devant évoluer dans une zone géographique et dans une plage horaire.
La présente invention concerne également un produit programme d’ordinateur et un dispositif de calcul et/ou de surveillance associés à ce procédé.
Les véhicules de tous types, en particuliers les véhicules aériens, terrestres ou navals sont équipés d’un système de positionnement dit par satellite car basé en général sur un récepteur de positionnement par satellites et d’une antenne. Ce système peut également être équipé d’autres senseurs additionnels d’aide au positionnement tels que notamment des centrales inertielles, des senseurs dopplers, des radio-navigation en cas de perte d’intégrité, de capacité ou de performance du récepteur de positionnement par satellites. Le système de positionnement par satellites est un ensemble de composants reposant sur une constellation de satellites permettant de fournir à un utilisateur par l’intermédiaire des senseurs le constituant sa position 3D, sa vitesse 3D et l'heure. Le système de positionnement par satellites permet ainsi le positionnement, la navigation et la mesure du temps (Positionnement, Navigation, Temps : PNT) et constitue ainsi un système dit PNT.
Pour des missions impliquant la coordination de plusieurs véhicules, les récepteurs de positionnement par satellites sont utilisés à tous les niveaux, et en particulier directement par les véhicules aériens, terrestres ou navals pour leur système de navigation, ainsi que directement ou indirectement par les centres de commandement opérationnels pour le pilotage des missions.
De même, les drones qui peuvent participer à ces missions exploitent eux aussi largement le système de positionnement par satellites.
Le caractère stratégique des systèmes de positionnement par satellites n’est plus à démontrer. Parmi leurs avantages, on peut citer la couverture globale et permanente du PNT, la sécurité des opérations, et leurs performances.
La faiblesse de ces systèmes de positionnement par satellites tient à leur vulnérabilité aux perturbations électromagnétiques, notamment les interférences radiofréquences, et en particulier à la vulnérabilité du récepteur à ces perturbations. En présence de telles perturbations, leur performance et leur capacité à fournir un PNT valide et intègre dépend de nombreux paramètres, tels que la qualité du récepteur lui-même, mais aussi celle des dispositifs de protection embarqués (ex. filtrage), la puissance et le nombre de signaux satellites et perturbateurs reçus, les formes d’onde et les fréquences des perturbations électromagnétiques, le positionnement des sources de ces perturbations et la trajectoire 4D du véhicule.
Pour interdire l’usage d’un tel atout opérationnel, et contester la souveraineté spatiale, de nombreux systèmes de brouillages sont ainsi utilisés, ces systèmes allant de simples systèmes d’interférences jusqu’à des brouilleurs très sophistiqués.
Les sources de brouillage sont ainsi particulièrement nombreuses dans et à proximité des zones de conflit ou des zones nécessitant une intervention humanitaire.
L’existence de sources de perturbations électromagnétiques involontaires et/ou intentionnelles a pour effet de dégrader les performances du système de positionnement par satellites, voire de rendre indisponible certaines capacités des récepteurs utilisés, telles que l’acquisition, la poursuite, l’intégrité, le traitement bi-fréquences ou multi-constellations, l’utilisation d’un système d’augmentation (ABAS)....
Même si les véhicules participant à une mission peuvent se déplacer en toute sécurité sans système de positionnement par satellites grâce aux senseurs additionnels, l'augmentation massive des sources de perturbations électromagnétiques est considérée comme une menace car cela peut nuire à la réussite de toute mission, ou tout au moins, complique l’exécution des missions, et impose une charge de travail plus importante à la fois aux pilotes des véhicules sur le terrain et aux personnels des centres de pilotage opérationnel de ces missions. La présence de ces menaces exige également le maintien de services de communication, de navigation et de surveillance complémentaires pour répondre à des exigences de performance et de réussite.
Devoir opérer dans un espace de mission perturbé électro-magnétiquement alors que l’intégrité, la capacité et/ou la performance du PNT sont requises pour la réussite de la mission pose de nombreuses problématiques. Notamment, il est nécessaire d’anticiper les menaces sur l’intégrité, les performances et la capacité du système de positionnement par satellites, leur évolution, leurs impacts sur les divers systèmes et acteurs de la mission sur le terrain, afin de décider de la ou des stratégies de mise en œuvre de la mission en termes de lieux, dates, moyens.
On connaît du document WO 2015/065664 A1 un système permettant de générer une représentation visuelle de sources d'interférences nuisant au fonctionnement d’un système de positionnement par satellites. La représentation visuelle peut comprendre une carte recouverte d'indicateurs visuels indiquant un emplacement et une amplitude de l'interférence.
Toutefois, le système connu ne permet pas de déterminer l’impact des sources d’interférence sur le fonctionnement d’un récepteur par satellites particulier et sur le système de positionnement embarqué, ni l’impact sur l’intégrité, les capacités et les performances de ce dernier dans un véhicule devant évoluer dans une zone géographique définie et à différents niveaux d’altitude. Le système connu ne permet pas non plus de déterminer l’impact des sources d’interférences sur le fonctionnement d’un récepteur par satellites à une date et heure précise. Ainsi, le système ne permet pas de prédire ni d’estimer les risques de mauvais fonctionnement du récepteur de positionnement par satellites embarqué lorsque le véhicule se situe à des positions précises dans la zone géographique à un instant précis. De même, le système connu ne permet pas non plus de déterminer l’impact des sources d’interférences sur le fonctionnement d’un système de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule devant suivre un plan de vol ou un trajet particulier à une date et heure précise. Enfin, un tel système ne permet pas de réduire les risques de mauvais fonctionnement du système de positionnement par satellites embarqué en proposant un plan de vol ou un trajet 4D permettant de réduire, voire de minimiser les risques de perturbations électromagnétiques.
Afin de répondre partiellement ou totalement à ces diverses problématiques, un but de l’invention est alors de proposer un procédé de calcul et/ou de surveillance permettant de prédire ou de réduire les risques de mauvais fonctionnement du système de positionnement par satellites utilisé par un véhicule devant évoluer dans une zone géographique, et d’apporter une vue précise de la situation présente et future au sens capacitaire et performance du PNT adaptée à chaque utilisateur, en tout point d’une zone géographique, à diverses altitudes et dans une plage horaire données, ou en tout point d’une trajectoire 4D planifiée traversant la zone géographique ou encore en vue de la coordination des déplacements de plusieurs véhicules, dont le véhicule précité, participant à une mission civile ou militaire, aussi bien en amont de la mission qu’en temps réel au cours de la mission.
Un but de l’invention est également d’alerter l’équipage à l’approche d’une perte de capacité PNT ou de dégradation sensible de performance, et de détecter toute évolution des menaces électromagnétiques en surveillant le fonctionnement du système de positionnement par satellites lors du déroulement de la mission.
A cet effet, l’invention a pour objet un procédé de calcul et/ou de surveillance d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule principal dans une zone géographique, le procédé comprenant les étapes suivantes : - acquisition de coordonnées spatiales et temporelles d’observation, les coordonnées spatiales d’observation se situant dans la zone géographique;
- acquisition de coordonnées spatio-temporelles des satellites d’un système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation ;
- acquisition des caractéristiques et des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques d’un signal du système GNSS, se situant dans ou à proximité de la zone géographique;
- acquisition de données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule principal ;
- calcul d’un impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement, incluant l’intégrité, les capacités et les performances, du système de positionnement par satellites du véhicule principal pour chaque service et chaque constellation du système GNSS et pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation correspondant à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatio-temporelles représentatives des positions connues des sources de perturbations électromagnétiques à la coordonnée temporelle d’observation et des données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites..
Le procédé selon l’invention permet ainsi, pour un trajet défini dans l’espace et le temps, de déterminer précisément l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement, notamment sur l’intégrité, les capacités et les performances, du récepteur et du système de positionnement par satellites au cours du temps d’un véhicule évoluant dans la zone géographique. Ainsi, le procédé selon l’invention permet de prédire ou de réduire les risques de mauvais fonctionnement du récepteur du système de positionnement par satellites de façon précise lorsque le véhicule suit le trajet et éventuellement les conséquences d’un tel mauvais fonctionnement sur l’ensemble d’une mission à laquelle le véhicule participe.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention, le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prises isolément ou suivant toutes les combinaisons techniquement possibles :
- le résultat du calcul d’un impact des sources d’interférence sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites comprend au moins un indicateur quantitatif représentatif d’au moins deux capacités et/ou performances choisies parmi une capacité de première acquisition sans initialisation, une capacité de première acquisition avec initialisation, une capacité de ré-acquisition, une capacité de poursuite sans intégrité, une capacité de poursuite avec intégrité, une capacité d’hybridation, une précision du PNT et un rayon d’intégrité ;
- le procédé comprend une étape d’acquisition de caractéristiques et/ou de coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un véhicule auxiliaire, équipé d’un système de positionnement par satellites et se situant dans ou à proximité de la zone géographique, et leur utilisation dans ledit calcul d’impact des sources de perturbations électromagnétiques ;
- le procédé comprend, pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire : i) l’obtention d’une trajectoire planifiée du véhicule respectif, la trajectoire planifiée reliant une position de départ à une destination du véhicule respectif et comportant une date de départ du véhicule respectif ou la trajectoire planifiée reliant une position actuelle du véhicule à la destination du véhicule respectif et comportant une date actuelle ; et ii) la détermination des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur la trajectoire planifiée du véhicule respectif à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule respectif ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale depuis la position de départ du véhicule respectif ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale ; optionnellement iii) la division de la trajectoire planifiée en une pluralité de tronçons déterminés en fonction de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation situées sur le tronçon respectif ;
- le procédé comprend l’avertissement d’un conducteur et/ou d’un équipage du véhicule respectif lorsque la position actuelle du véhicule respectif s’approche d’un tronçon avec prévision de perturbation élevée, et/ou en cas de perte de capacité et/ou dégradation de performance ;
- la trajectoire planifiée du véhicule respectif est dans un mode de réalisation du procédé obtenue : a) en calculant plusieurs trajectoires possibles du véhicule respectif reliant, soit la position de départ à la destination, soit la position actuelle à la destination ; b) en déterminant des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur les plusieurs trajectoires possibles du véhicule respectif à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule respectif ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale d’observation et cette trajectoire possible depuis la position de départ du véhicule respectif ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale d’observation ; c) en acquérant les coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation de chaque trajectoire possible ; d) en calculant, pour chaque trajectoire possible, l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation associée à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatio- temporelles des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions connues des sources de perturbations électromagnétiques, des données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites, et le cas échéant, des caractéristiques et/ou des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un autre véhicule choisi parmi le véhicule principal et l’au moins un véhicule auxiliaire ; e) en déterminant la trajectoire planifiée parmi les trajectoires possibles en fonction de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellite du véhicule respectif à chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation située sur la trajectoire possible ;
- dans un mode de réalisation, pour chaque trajectoire possible et/ou pour la trajectoire planifiée ou pour tout point de la zone géographique, le calcul de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites comporte le calcul des distances, des élévations et des azimuts de chaque source de perturbations électromagnétiques et de chaque satellite du système GNSS à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation de la trajectoire possible et/ou de la trajectoire planifiée et/ou de la zone géographique ;
- dans un mode de réalisation, une trajectoire planifiée est obtenue pour chaque véhicule parmi le véhicule principal et l’au moins un véhicule auxiliaire ;
- pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire, le procédé comprend dans un mode de réalisation l’acquisition de données représentatives d’une catégorie du véhicule respectif et/ou d’une forme du véhicule respectif et/ou d’une position d’une antenne sur le véhicule respectif et/ou de caractéristiques de mouvement du véhicule respectif ; et l’impact sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation est calculé en fonction d’un gain d’antenne de l’antenne du véhicule respectif estimé pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation, à partir des données représentatives de la catégorie du véhicule et/ou de la forme du véhicule et/ou de la position de l’antenne sur le véhicule et/ou d’une orientation du véhicule à cette coordonnée spatiale et temporelle d’observation estimée sur la base des données représentatives des caractéristiques de mouvement ;
- pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire, le procédé comprend dans un mode de réalisation l’acquisition de données représentatives d’une topographie et d’obstacles de la zone géographique ; et en ce que l’impact sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif à chacune des coordonnées spatiale et temporelle d’observation est en outre calculé en fonction de données représentatives d’une topographie de la zone géographique ;
- le procédé comprend l’acquisition des coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques est répétée à intervalles réguliers ;
- le procédé comprend en outre la vérification d’un bon fonctionnement, notamment de l’intégrité, des performances et des capacités, du système de positionnement du véhicule principal à intervalles de temps réguliers vis-à-vis des prédictions ; et si l’écart vis- à-vis des prédictions est supérieur à un seuil, génération d’un message de mise à jour d’une base de données des coordonnées spatiales représentatives des positions connues de sources de perturbations électromagnétiques dans la zone géographique ;
- dans un mode de réalisation, la zone géographique est divisée en une pluralité de cases constituant une grille, la grille comportant de préférence une résolution prédéfinie, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation comportant une pluralité de positions chacune située dans une des cases constituant la grille, de préférence située dans le centre de la case constituant la grille, la zone géographique observées pour un même instant dans le temps, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation se référant toutes à un même instant d’observation ;
L’invention concerne aussi un produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des modes de réalisation précédents.
L’invention concerne enfin un dispositif de calcul et/ou de surveillance d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule principal dans une zone géographique, comprenant des moyens techniques adaptés pour mettre en œuvre le procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des modes de réalisation précédents. L’invention apparaîtra plus clairement à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif, et faite en référence aux dessins dans lesquels : la figure 1 est une représentation schématique d’un dispositif de calcul et/ou de surveillance d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule dans une zone géographique selon la présente demande ; la figure 2 est une représentation schématique de plusieurs plans de vol possibles d’un véhicule traversant une zone géographique ; la figure 3 est une représentation d’une puissance reçue d’une source de perturbations électromagnétiques dans la zone géographique dans une bande de fréquence donnée et à un instant donné et une altitude donnée; la figure 4 est une représentation d’une puissance reçue de la source de perturbations électromagnétiques après application du diagramme d’antenne satellite embarquée sur le véhicule dans la zone géographique ; la figure 5 est une représentation de la densité spectrale de puissance de totale de bruit présente dans un récepteur particulier (après réjection, filtrage, corrélation,... ) vis-à- vis de trois sources de perturbations électromagnétiques dans la zone géographique pour trois services d’un système de positionnement par satellites ;
Dans la figure 6, la figure 6A est une représentation des puissances estimées des signaux du système de positionnement par satellites reçus au cours du temps à un point spatial donné de la zone géographique et pour un service donné (par exemple, L1 C/A) ; la figure 6B est une représentation du gain d’antenne appliqué à chaque signal satellite reçu par le système de positionnement par satellites au point se situant dans la zone géographique ; la figure 6C est une représentation de la puissance estimée après antenne de chaque signal reçu par le système de positionnement par satellites au point se situant dans la zone géographique ; la figure 7 est une représentation des capacités estimées du récepteur du système de positionnement par satellites vis-à-vis de trois services et pour toute la zone géographique à un instant t et une altitude donnée ; la figure 8 est une représentation schématique d’une trajectoire planifiée du véhicule divisée en une pluralité de tronçons selon les capacités estimées ; la figure 9 est une représentation d’une puissance reçue à l’antenne d’une source de perturbations électromagnétiques le long d’une trajectoire 4D traversant la zone géographique ; la figure 10 est une représentation d’une puissance après antenne reçue de la source de perturbations électromagnétiques le long de la trajectoire 4D traversant la zone géographique ; dans la figure 1 1 :
- la partie A est une représentation d’une puissance estimée des signaux satellites d’un service donné reçus à l’antenne d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule évoluant le long d’une trajectoire 4D traversant la zone géographique ;
- la partie B est une représentation des gains d’antenne appliqués à chaque signal satellite reçu le long de la trajectoire 4D traversant la zone géographique ;
- la partie C est une représentation de la puissance estimée après antenne de chaque signal du système GNSS reçu le long de la trajectoire 4D traversant la zone géographique.
La figure 1 illustre un dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule dans une zone géographique Z.
Ce dispositif 10 est apte pour la mise en œuvre d’un procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule dans la zone géographique Z.
Le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule au sens de la présente demande peut être décrit par un ou plusieurs critères, de préférence au moins deux grandeurs, choisis parmi l’intégrité de ce système, une ou plusieurs capacités et une ou plusieurs performances, ces termes étant définis décrits ci-après.
L’intégrité du système de positionnement par satellites est son aptitude à fournir des mesures (par exemple de position, de vitesse, et/ou de temps) sur une sortie, associées avec des garanties de précision. L’intégrité peut notamment être définie comme la capacité du système de positionnement par satellites à fournir une ou plusieurs données de géolocalisation avec un niveau de confiance donné, le système de positionnement pouvant optionnellement comprendre la génération d’un signal d’alerte en cas de perte d’intégrité (invalide) ou d’une valeur d’intégrité dépassant un seuil acceptable. On pourra se référer à la définition de l’annexe 10 à la convention relative à l’aviation civile internationale, 8ème édition, juillet 2023, volume I, supplément D, 3.3.1 .
L’intégrité est par exemple décrite par un indicateur binaire (par exemple, validité ou disponibilité) ou encore par un indicateur continu tel que le niveau de confiance sur chacune de l’une ou plusieurs données de géolocalisation ;
Les une ou plusieurs capacités du système de positionnement par satellites comprennent de manière non limitative : a) la capacité de première acquisition, sans ou avec initialisation, c’est-à-dire la capacité du système de positionnement à acquérir (ou équivalemment à capter ou détecter ou accrocher) pour la première fois un signal émis par un ou plusieurs satellites pour un service GNSS donné (par exemple GPS L1 C/A), notamment au démarrage du système de fonctionnement alors qu’aucun signal satellitaire n’a été encore capté, l’initialisation éventuelle comprenant la fourniture d’une aide au récepteur pour localiser le ou les satellites à rechercher, par exemple un almanach et/ou une position approximative du système de positionnement par satellites et/ou une date-heure ; b) la capacité de ré-acquisition, c’est-à-dire la capacité du système de positionnement par satellites à retrouver un signal satellitaire capté une première fois à une date de détection et perdu à une date de perte ultérieure à la date de détection ; c) la capacité de poursuite, sans ou avec intégrité, c’est-à-dire la capacité du système de positionnement par satellites à poursuivre continûment dans le temps un signal satellitaire capté une première fois à une date de détection, et ce malgré un éventuel mouvement relatif du récepteur par rapport au satellite et/ou à son environnement terrestre ou aérien. Cette capacité peut être unitaire par satellite ou consolidée afin de déterminer si un PNT peut être calculé et fourni par le récepteur GNSS embarqué (par exemple si au moins quatre satellites sont effectivement poursuivis), et avec quelle précision et intégrité. Dans le cas « avec intégrité », il est entendu que le PNT est obtenu avec un niveau de confiance supérieur à un seuil de confiance prédéterminé ou une valeur de précision inférieure à un seuil requis (à titre d’exemple la capacité du système de positionnement par satellites peut être sa capacité à fournir une position avec une intégrité inférieure à 0,3 nm).
De manière avantageuse, cette capacité à fournir un PNT valide et intègre peut être déterminée au niveau du système de positionnement embarqué lorsqu’il est mis en œuvre en combinaison avec un ou plusieurs senseurs additionnels d’aide au positionnement (tels que des centrales inertielles (hybridation), des senseurs Doppler, des senseurs de radionavigation).
La capacité de première acquisition avec ou sans initialisation, la capacité de poursuite avec ou sans intégrité, la capacité de ré-acquisition et la capacité d’hybridation dépendent chacune des caractéristiques intrinsèques du système de positionnement par satellites, notamment de la conception de sa chaîne de mesure, de sa sensibilité ou de sa robustesse à un environnement électromagnétique perturbateur, du positionnement de son antenne sur un véhicule qu’il équipe, des caractéristiques des sources d’interférences (notamment d’une puissance et/ou d’un spectre d’un signal émis par une telle source et/ou de la position au cours du temps de cette source) agissant sur le véhicule et des satellites dont les signaux sont à détecter (constellation et/ou services utilisés par le récepteur, puissance d’émission par service et par satellite, position au cours du temps). La capacité de ré-acquisition peut être unitaire en ce sens que cette capacité peut être indiquée comme disponible si au moins un satellite précédemment perdu peut être réacquis. Cette capacité peut aussi être une consolidation opérationnelle indiquant qu’un système de positionnement par satellites ne fournissant pas de PNT valide depuis un certain temps a la capacité à une position et une date considérées (position 4D) de réacquérir le nombre de satellites manquant pour fournir un PNT valide (à titre d’exemple, si le récepteur ne poursuit plus que deux satellites, la capacité de ré-acquisition pourra être indiquée comme disponible lorsqu’il sera déterminé que le système de positionnement par satellites sera en mesure de réacquérir au moins deux autres satellites manquants). De manière analogue,
- la capacité d’acquisition peut être considérée unitairement par satellite et par service GNSS, mais aussi comme la capacité d’acquérir au moins quatre satellites pour un service donné,
- la capacité de poursuite peut être considérée unitairement par satellite et par service GNSS, mais aussi comme la capacité à poursuivre au moins quatre satellites pour un service donné,
- la capacité de poursuite avec intégrité peut être considérée comme la capacité à poursuivre au moins cinq satellites pour un service donné ou la capacité du récepteur GNSS à fournir un PNT valide et intègre.
Les performances du système de positionnement par satellites sont définies lorsque celui-ci est en capacité au moins d’acquérir un signal.
Les performances du système de positionnement par satellites peuvent comprendre de manière non limitative, une précision de chaque paramètre du positionnement, de la navigation et de la synchronisation (ou équivalemment du temps) (en anglais, « positioning, navigation and timing », PNT) et/ou un rayon d’intégrité de chaque paramètre du PNT et/ou une rapidité de la chaîne de mesure.
La rapidité de la chaîne de mesure peut notamment être caractérisée par un temps nécessaire à une première acquisition ou à une ré-acquisition d’un signal satellitaire, ces temps dépendant de l’interaction du récepteur avec le satellite dans un environnement donné comprenant de potentielles sources d’interférences, de l’incertitude sur la position et la vitesse du véhicule porteur du système de positionnement par satellites, et/ou de la durée de perte des signaux satellitaires, ainsi que par un temps de réponse du système à un signal à partir de sa réception effective, qui ne dépend que des caractéristiques intrinsèques du système de positionnement.
La précision du PNT à une position donnée du système de positionnement par satellites est, elle aussi, fonction des caractéristiques intrinsèques du système de positionnement, de la dynamique (notamment de l’assiette, du roulis et/ou du cap) du véhicule porteur du système de positionnement par satellites et de l’interaction du système de positionnement par satellites avec son environnement (incluant les satellites et les éventuelles sources d’interférences).
Le dispositif 10 comprend un module d’entrée 20, un module de traitement 30 et un module de sortie 40.
Le module d’entrée 20 et le module de sortie 40 comportent chacun au moins une interface de communication permettant un échange d’informations avec un dispositif de traitement de données tel qu’un serveur ou une interface utilisateur IU par exemple.
Le module de traitement 30 se présente par exemple sous la forme d’un et de plusieurs logiciels stockés dans une mémoire et exécutables par un ou plusieurs processeurs. En variante ou en complément, le module de traitement 30 se présente au moins partiellement sous la forme d’un circuit logique programmable, tel qu’un circuit de type FPGA (de l’anglais « Field-Programmable Gate Array »).
En variante, lorsque le procédé est réalisé sous forme d’un ou plusieurs logiciels, c’est-à-dire sous forme d’un programme d’ordinateur, également appelé produit programme d’ordinateur, il est en outre apte à être enregistré sur un support, non représenté, lisible par ordinateur. Le support lisible par ordinateur est par exemple un medium apte à mémoriser des instructions électroniques et à être couplé à un bus d’un système informatique. A titre d’exemple, le support lisible est un disque optique, un disque magnéto-optique, une mémoire ROM, une mémoire RAM, tout type de mémoire non-volatile (par exemple FLASH ou NVRAM) ou une carte magnétique. Sur le support lisible est alors mémorisé un programme d’ordinateur comprenant des instructions logicielles.
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 permet la mise en œuvre du procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule, et notamment d’un récepteur de ce système, dans la zone géographique Z.
La zone géographique Z peut être une zone géographique fixe, extensible ou mobile. Elle peut être également un couloir autour d’un plan de vol ou d’une trajectoire. Dans la suite, lorsqu’on mentionne « à proximité de la zone géographique Z », on entend une zone géographique élargie incluant la zone géographique Z. Cette zone géographique élargie peut par exemple être définie par une frontière éloignée de la frontière délimitant la zone géographique Z d’une distance prédéterminée.
La zone géographique Z peut être divisée en une pluralité de cases constituant une grille. La grille peut comporter une résolution prédéfinie. Lorsque le procédé effectue une étape pour tout point de la zone géographique, l’étape peut être effectuée, pour chaque case, sur un point se situant dans la case, de préférence au centre de la case. La zone géographique peut ainsi être rastérisée.
Le véhicule est pourvu d’au moins un système de positionnement par satellite comprenant un récepteur, d’une antenne, optionnellement adaptative, reliée au récepteur et dans certains exemples, d’un ou plusieurs dispositifs de robustesse anti-perturbations, notamment anti-brouillages et/ou anti-leurrages.
Le récepteur permet de déterminer sa position et/ou sa vitesse de déplacement, c’est- à-dire aussi la position du véhicule et/ou la vitesse de déplacement du véhicule sur la base de signaux GNSS qu’il reçoit de satellites de navigation. Chaque récepteur peut avoir ses propres caractéristiques et exploiter un ou plusieurs services GNSS.
Dans certains exemples, le système de positionnement par satellites comprend en outre un ou plusieurs senseurs additionnels d’aide au positionnement tels que des centrales inertielles, des senseurs Doppler, des instruments de radionavigation, etc.
Le système spatial de positionnement par satellite, autrement nommé système GNSS, peut être un système GPS, Galileo, Glonass, Beidou, SBAS par exemple offrant plusieurs services (à titre d’exemple L1 C/A, L2C) émis sur différentes bandes de fréquences.
Le véhicule est l’un des membres d’un groupe de véhicules dédiés à la réalisation d’une mission et est appelé dans la suite véhicule « principal » pour le distinguer dans la description des autres véhicules du groupe, qui sont appelés véhicules « auxiliaires ». Il est à noter que la distinction entre véhicule principal ou auxiliaire n’est utilisée qu’à des fins d’intelligibilité de la description et ne contient aucune notion de hiérarchie ou de priorité.
Le groupe de véhicules peut comprendre un ou plusieurs véhicules terrestres et/ou un ou plusieurs véhicules navals et/ou un ou plusieurs aéronefs, ces véhicules pouvant être autonomes ou pilotés par un être humain.
Avantageusement, au moins un, de préférence chaque, véhicule auxiliaire du groupe de véhicules comporte au moins un système de positionnement par satellites analogue à celui du véhicule principal.
La mission est pilotée en amont et/ou en temps réel à partir d’un centre de pilotage. Le centre de pilotage peut échanger des informations avec l’ensemble des véhicules de la mission. Il est configuré pour coordonner les trajectoires des véhicules du groupe de véhicules en vue de l’exercice de sa mission. Ainsi, le centre de pilotage peut transmettre et recevoir des informations sur les trajectoires des véhicules principal et auxiliaires aussi bien en amont de la mission que, si besoin, en temps réel au cours de la mission.
Dans un mode de réalisation particulier, le centre de pilotage est situé dans l’un des véhicules du groupe. Les véhicules principal et auxiliaires et le centre de pilotage communiquent avantageusement au moyen d’un système de communication dédié au groupe de véhicules, par exemple en termes de bandes de fréquence.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape d’acquisition de coordonnées spatiales et temporelles d’observation du véhicule principal, les coordonnées spatiales d’observation se situant dans la zone géographique Z.
Les coordonnées spatiales et temporelles d’observation comportent une coordonnée spatiale d’observation définissant un point dans la zone géographique et une coordonnée temporelle d’observation associée à la coordonnée spatiale d’observation définissant un instant dans le temps. De préférence, les coordonnées spatiales d’observation sont des coordonnées tridimensionnelles. La coordonnée temporelle d’observation parmi les coordonnées temporelles d’observation acquises intervenant en premier dans le temps et la coordonnée temporelle d’observation parmi les coordonnées temporelles d’observation acquises intervenant en dernier dans le temps peuvent définir une plage temporelle d’observation. La coordonnée spatiale d’observation peut correspondre à une position du véhicule prévue pour un instant correspondant à la coordonnée temporelle d’observation associée à cette coordonnée spatiale d’observation.
De façon alternative, la plage temporelle d’observation peut être définie par l’utilisateur en entrant un instant marquant le début de la plage temporelle d’observation et un instant marquant la fin de la plage temporelle d’observation.
L’utilisateur peut être un conducteur du véhicule principal, un membre de l’équipage du véhicule principal et/ou une personne en charge de la planification du trajet (route, plan de vol), notamment un membre du centre de pilotage de la mission.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape d’acquisition de coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation. Les coordonnées spatio-temporelles des satellites peuvent être acquises en récupérant celles-ci dans une base de données GNSS BDGNSS où elles ont été préalablement déposées. Les coordonnées spatio-temporelles des satellites peuvent également être acquises en récupérant celles-ci dans une mémoire du récepteur ou une mémoire du dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 où elles ont été préalablement déposées.
Les coordonnées spatio-temporelles des satellites peuvent par exemple être des données d’almanach ou des données d’éphémérides. Les données d'almanach et les données d’éphémérides fournissent la position des satellites de navigation dans le ciel à une date donnée, comme par exemple une parmi les coordonnées temporelles d’observation. Les données d’éphémérides fournissent des données de position plus précises que les données d’almanach. Les données d'éphémérides sont en général stockées dans une base de données actualisée périodiquement pour tenir compte de changements affectant l'orbite des satellites.
La base de données GNSS BDGNSS peut comporter un système de gestion des constellations collectant les données d’almanach et/ou les données éphémérides. Le système de gestion des constellations peut également surveiller et/ou enregistrer les niveaux des signaux GNSS reçus afin d’en déduire les puissances émises pour chaque service par chaque satellite (calibration) et ainsi améliorer la précision des prédictions des niveaux des signaux GNSS reçus dans la zone géographique Z.
A partir des données almanachs et/ou éphémérides, le procédé de calcul et/ou de surveillance et le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 sont aptes à réaliser la prévision pour chaque constellation des satellites visibles et en bonne santé, des distance/élévation/azimut de chacun à partir de tout point de la zone géographique Z et pendant tout la plage temporelle d’observation souhaitée.
Grâce à la détermination de la position des satellites visibles, et, le cas échéant, des mesures réalisées pouvant servir de calibration, le procédé peut mettre en œuvre une étape de calcul de la distance et de la puissance d’un signal reçu de chaque satellite visible en tout point de la zone géographique Z et sur toute la plage temporelle d’observation définie en utilisant des modèles de propagation. En particulier, le procédé peut mettre en œuvre une étape de calcul de la distance et de la puissance d’un signal reçu (par service GNSS) de chaque satellite visible pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation. Ces modèles de propagation peuvent tenir compte d’une perte d’intensité du signal GNSS pendant la propagation du signal GNSS en fonction de la présence d’un espace libre situé entre le récepteur et le satellite et/ou de phénomènes de propagation ionosphérique et/ou de masquage par le terrain et/ou de masquage par des bâtiments.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape d’acquisition de coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques d’un signal du système GNSS couvrant la zone géographique Z.
Par source de perturbations électromagnétiques, on entend toute source naturelle ou artificielle de signal électromagnétique émettant un signal électromagnétique susceptible de perturber le fonctionnement du système de positionnement par satellites lui- même ou le signal GNSS à recevoir par ce système de positionnement par satellites. A titre d’exemple, il peut s’agir d’un dispositif de brouillage des signaux GNSS, notamment un dispositif opérant par interférences dans le domaine radiofréquence, ou encore un dispositif de leurrage, ou encore un système destructif qui porte atteinte à l’intégrité du système. Les coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques peuvent être acquises en récupérant celles-ci dans une base de données où elles ont été préalablement déposées, tel qu’une base de données BDRFI d’interférences radiofréquences RFI (en anglais : Radio Frequency Interference).
Selon une possibilité, l’acquisition des coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques peut être répétée à intervalles réguliers.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance peut en outre comprendre une étape d’acquisition du spectre (fréquence centrale, largeur de bande) et de la forme d’onde et/ou type de modulation du signal électromagnétique émis par chaque source de perturbations électromagnétiques connue et/ou d’une puissance moyenne du signal électromagnétique émis par chaque source de perturbations électromagnétiques connue dans la zone géographique Z et/ou d’une puissance minimale du signal électromagnétique émis par chaque source de perturbations électromagnétiques connue dans la zone géographique Z et/ou d’une puissance maximale du signal électromagnétique émis par chaque source de perturbations électromagnétiques connue dans la zone géographique Z. Le spectre, la forme d’onde et le type de modulation du signal électromagnétique et/ou la puissance moyenne du signal électromagnétique et/ou la puissance minimale du signal électromagnétique et/ou la puissance maximale du signal électromagnétique peut/peuvent être acquise(s) en récupérant celle(s)-ci dans une base de données où elle(s) a/ont été préalablement déposées, tel que la base de données RFI BDRFI.
La base de données de sources de perturbations électromagnétiques, notamment la base RFI BDRFI, peut être alimentée par un système de détection / localisation / recensement / caractérisation des sources de perturbations électromagnétiques. Le système de détection / localisation / recensement / caractérisation des sources de perturbations électromagnétiques peut être apte à recueillir des données provenant de multiples observations (sol, air, espace), par des moyens divers tel que des radars, des enregistrements de vols (commerciaux, fret), des bateaux, se situant de préférence à proximité ou dans la zone géographique Z, y compris le véhicule principal lui-même ou les véhicules auxiliaires. Ce système pourrait par exemple être géré par un organisme international (ex. Organisation européenne pour l'équipement de l'aviation civile : EUROCAE, CNS, OTAN, etc.). Ce système peut être apte à analyser et consolider les données provenant des multiples observations déposées sur un réseau, notamment un réseau sécurisé, via un traitement d’intelligence artificielle en s’appuyant sur des données des sources de perturbations électromagnétiques connues stockées dans la base de données et/ou des informations remontées par le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 afin de générer / mettre à jour en permanence la base de données. Cette base de données de sources de perturbations électromagnétiques peut être mondiale ou limitée à une région et est directement exploitée par le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10. Les sources de perturbations électromagnétiques peuvent être stationnaires et/ou émettre le signal électromagnétique de façon continue. Les sources de perturbations électromagnétiques peuvent également être mobiles et/ou émettre le signal électromagnétique perturbateur de façon intermittente et/ou être constituées de différents types de modulation et autres caractéristiques dynamiques. Dans ce cas, le procédé peut comporter une étape d’acquisition de données représentatives de mouvements attendus des sources de perturbations électromagnétiques et/ou de données représentatives des caractéristiques d’émission des sources de perturbations électromagnétiques telles qu’une chronologie d’émission du signal électromagnétique attendue, d’une modulation du signal électromagnétique et/ou d’autres caractéristiques dynamiques. Les données représentatives de mouvements attendus des sources de perturbations électromagnétiques et/ou les données représentatives des caractéristiques d’émission des sources de perturbations électromagnétiques peuvent être acquises en récupérant celles- ci dans une base de données où elles ont été préalablement déposées, tel que la base de données de sources de perturbations électromagnétiques, notamment la base RFI BDRFI.
L’étape d’acquisition de coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques peut consister en une acquisition de coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques potentiellement nuisibles pour la zone géographique Z et la plage temporelle d’observation concernées. Cette étape permet de limiter la taille mémoire de la base de données de sources de perturbations électromagnétiques et d’effectuer des calculs uniquement sur des sources de perturbations électromagnétiques considérées à risque pour la sécurité et/ou les performances du trajet.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance peut en outre comprendre une étape d’obtention d’un résultat souhaité en terme de probabilité. Le résultat souhaité en terme de probabilité peut correspondre à un scénario au pire (anglais : worst case) à un scénario au mieux (anglais : best case) ou un scénario moyen (anglais : average case) ou un scenario le plus probable, par exemple. Le résultat souhaité en terme de probabilité peut par exemple être obtenu par une entrée de l’utilisateur effectuée à l’aide de l’interface utilisateur IU ou en récupérant celui-ci dans une base de données où il a été préalablement déposé.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance peut en outre comprendre une étape d’obtention d’une prévision météorologique pour la zone géographique Z et la plage temporelle d’observation. La prévision météorologique peut par exemple être obtenue en récupérant celle-ci dans une base de données où il a été préalablement déposée, tel qu’une base de données météo.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape d’acquisition de données représentatives des caractéristiques du système de positionnement par satellites. Ces caractéristiques comprennent des caractéristiques du récepteur et/ou de l’antenne installée et/ou éventuellement de l’un ou plusieurs senseurs additionnels et/ou de l’un ou plusieurs dispositifs de robustesse anti-brouillage.
Les caractéristiques de l’antenne du véhicule principal peuvent notamment comporter un diagramme d’antenne donnant le gain pour chaque azimut/élévation. De manière avantageuse, ce diagramme d’antenne est représentatif du diagramme de l’antenne après installation sur le véhicule principal de manière à tenir compte des variations de gain induites par le mouvement du véhicule du fait d’une position spécifique du système de positionnement sur ce véhicule. Par exemple, le diagramme d’antenne peut prendre en compte d’éventuels masquages, ou atténuations dus au véhicule, notamment à un plan de masse du véhicule. A titre d’exemple, l’installation de l’antenne et la position d’une aile d’un aéronef par rapport au système de positionnement par satellites lorsqu’il équipe cet aéronef peuvent affecter le diagramme d’antenne par rapport au diagramme d’antenne obtenu avec ce même système de positionnement par satellites seul.
Les caractéristiques du récepteur de positionnement par satellites embarqué dans le véhicule principal peuvent notamment comporter le modèle mathématique et/ou les performances et précisions du récepteur, les constellations, services et bandes de fréquences exploités, la robustesse au brouillage et/ou les dispositifs de protection embarqués, la largeur de bande passante RF, les seuils des capacités (à titre d’exemple, capacité d’acquisition de satellite pour un C/No > 36 dB-Hz, capacité de poursuite pour un C/No > 28 dB-Hz), les temps d’acquisition et de ré-acquisition des satellites.
Les caractéristiques du système de positionnement par satellites embarqué dans le véhicule peuvent notamment comporter les performances et précisions d’un ou plusieurs senseurs additionnels, leur possible participation à l’élaboration du PNT du véhicule et de leur précision notamment lors de la perte de certaines capacités du récepteur GNSS (ex. passage en mode Inertie ou RadioNav lorsque la position issue du récepteur GNSS est imprécise et/ou non intègre et/ ou invalide).
Les données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule principal peuvent être acquises en récupérant celles-ci dans une base de données où elles ont été préalablement déposées, telle qu’une base de données de récepteurs connus BDRC et/ou une base de données d’antennes connues BDAC. Les données représentatives de caractéristiques du récepteur et/ou de l’antenne peuvent également être acquises en récupérant celles-ci dans une mémoire du récepteur.
Les données représentatives de caractéristiques du récepteur et/ou de l’antenne peuvent correspondre à des caractéristiques d’un récepteur standard et/ou d’une antenne standard. De façon alternative, les données représentatives de caractéristiques du récepteur et/ou de l’antenne peuvent correspondre à des caractéristiques d’un type de récepteur correspondant au récepteur concrètement installé dans le véhicule principal et/ou d’un type d’antenne correspondant à l’antenne concrètement installée dans le véhicule principal.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape de calcul de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites pour chaque coordonnée spatiale et temporelle en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation correspondant à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatio- temporelles des satellites à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatio-temporelles représentatives des positions connues à la coordonnée temporelle d’observation des sources de perturbations électromagnétiques acquises et des données représentatives des caractéristiques du système de positionnement par satellites.
Le résultat du calcul d’impact des sources d’interférence peut comprendre, pour l’ensemble des sources de manière cumulative, la fourniture d’un ou plusieurs indicateurs quantitatifs de critères représentatifs du fonctionnement du système de positionnement, notamment d’une ou plusieurs capacités telles que la capacité de première acquisition sans ou avec initialisation, la capacité de ré-acquisition, la capacité de poursuite sans ou avec intégrité, la capacité d’hybridation et/ou d’un ou plusieurs indicateurs des performances du système, tels qu’une précision du PNT et/ou un rayon d’intégrité, et/ou une rapidité de la chaîne de mesure.
Le résultat du calcul d’impact des sources d’interférence peut aussi comprendre la fourniture d’une variation absolue ou relative d’un ou plusieurs de ces indicateurs quantitatifs de critères représentatifs du fonctionnement du système de positionnement par rapport à une valeur de référence respective nominale ou prédéterminée.
A titre d’exemple, le résultat du calcul d’impact des sources d’interférence pour chaque coordonnée spatiale et temporelle peut se présenter sous la forme d’un multiplet comprenant au moins deux capacités différentes, par exemple un multiplet (PA, P, RA, PI, NC) où PA est un indicateur binaire représentatif de la capacité de première acquisition sans initialisation, P est un indicateur binaire de la capacité de poursuite avec intégrité, RA est un indicateur binaire de la capacité de ré-acquisition, PI est un indicateur binaire de la capacité de poursuite avec intégrité au niveau de confiance NC.
Le résultat du calcul d’impact des sources d’interférence peut également se présenter sous la forme d’une valeur numérique pour un service donné dont chaque bit représente une capacité (par exemple, la valeur 13 représentée par le binaire 00011 11 peut indiquer que les quatre premières capacités sont disponibles), ou de manière unitaire par satellite et par service (par exemple sous forme d’une table de 32 satellites GPS service L1 C/A (colonnes) dont les capacités en acquisition (A), en ré-acquisition(R), en poursuite (P) sont déterminées sur toute la plage temporelle d’observation à une position donnée de la zone géographique et/ou le long de la trajectoire 4D du véhicule.)
A la différence des procédés connus, le calcul d’impact est fait sur la base non seulement de caractéristiques extrinsèques au système de positionnement, telles que les positions relatives des sources d’interférences et des satellites, mais aussi de caractéristiques intrinsèques au système de positionnement (par exemple la conception de sa chaîne de mesure, ainsi que de caractéristiques représentatives de l’interaction entre le système de positionnement et son environnement direct, notamment l’installation et la position du système de positionnement par satellites et de son antenne sur le véhicule et la position et la dynamique du véhicule (incluant l’assiette, le roulis, le cap, ...)) relativement aux satellites et aux sources d’interférences, qui ont un impact significatif sur le fonctionnement du système.
Le calcul d’impact selon l’invention permet donc d’aller bien au-delà de la fourniture d’une carte de brouillage.
En option, le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape d’acquisition de caractéristiques et/ou de coordonnées spatiales et temporelles représentatives de positions d’au moins un véhicule auxiliaire, avantageusement de tous les véhicules auxiliaires se situant dans ou à proximité de la zone géographique Z.
Les coordonnées spatiales et temporelles représentatives de positions de l’au moins un véhicule auxiliaire peuvent être obtenues, notamment en temps réel, au moyen du système de positionnement par satellites qui équipe le véhicule auxiliaire respectif et transmises par le véhicule auxiliaire soit au véhicule principal soit au centre de pilotage.
Une partie ou encore la totalité de ces coordonnées peut être calculée en amont de la mission ou en temps réel au moyen d’un dispositif informatisé approprié qui équipe le centre de pilotage.
Les données représentatives de caractéristiques de l’au moins un véhicule auxiliaire peuvent correspondre à des caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule auxiliaire du même type que celles décrites précédemment pour le véhicule principal.
Les données représentatives de caractéristiques d’un véhicule auxiliaire peuvent être relatives à la mission. Notamment, il peut s’agir d’une catégorie de véhicule, ou d’un ordre de priorité du véhicule auxiliaire respectif par rapport aux autres véhicules auxiliaires et/ou principal.
Le calcul d’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal pour chaque coordonnée spatiale et temporelle est alors avantageusement aussi fonction des caractéristiques et/ou des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un véhicule auxiliaire se situant dans ou à proximité de la zone géographique Z, de préférence de l’ensemble des véhicules auxiliaires se situant dans ou à proximité de la zone géographique Z.
On comprend notamment que si le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal est dégradé du fait d’une source de perturbations électromagnétiques émettant un signal électromagnétique dans une bande de fréquences données, si un véhicule auxiliaire ou le centre de pilotage est en mesure de communiquer avec le véhicule principal pendant tout ou partie de la durée de cette dégradation dans une bande de fréquences non perturbées, les données échangées entre le véhicule principal et le véhicule auxiliaire ou le centre de pilotage, qui reçoit des informations des différents véhicules auxiliaires, peuvent permettre de limiter la dégradation causée par la source de perturbations électromagnétiques.
L’étape de calcul de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal peut ainsi comporter le calcul des distances, élévations, et/ou azimut afin d’en déterminer la puissance reçue de chaque source de perturbations électromagnétiques pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation, c’est-à-dire soit à chaque position sur le trajet déterminée pour la date estimée à laquelle le véhicule principal se situe à cette position, soit en tout point de la zone géographique Z et sur toute la plage temporelle d’observation définie, en utilisant des modèles de propagation tenant en compte une perte pendant la propagation du signal électromagnétique de cette source de perturbations électromagnétiques considérant, le cas échéant, la (les) longueur(s) d’onde du signal électromagnétique et/ou la prévision météorologique pour la zone géographique Z et/ou le masquage terrain, ainsi que des caractéristiques du système de positionnement par satellites. L’étape de calcul de l’impact de chaque source d’interférence du système de positionnement par satellites peut comprendre le calcul d’un gain d’antenne estimé, par exemple sur la base des élévations et/ou des azimuts calculés et des attitudes du véhicule.
L’étape de calcul de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal peut être effectuée en fonction du résultat souhaité en termes de probabilité. Lorsque le résultat souhaité en termes de probabilité correspond au scénario au pire, l’étape de calcul d’un impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites peut se baser sur la puissance maximale du signal électromagnétique émis par la source de perturbations électromagnétiques respective, par exemple. Lorsque le résultat souhaité en termes de probabilité correspond au scénario au mieux, l’étape de calcul d’un impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites peut se baser sur la puissance minimale du signal électromagnétique émis par la source de perturbations électromagnétiques respective, par exemple. Lorsque le résultat souhaité en termes de probabilité correspond au scénario moyen et/ou le plus probable, l’étape de calcul d’un impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites peut se baser sur la puissance moyenne et/ou la plus probable du signal électromagnétique émis par la source de perturbations électromagnétiques respective, par exemple.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance peut en outre comporter les étapes suivantes : obtention d’une trajectoire planifiée TPR du véhicule principal, la trajectoire planifiée TPR reliant une position de départ PD à une destination du véhicule principal et comportant une date de départ du véhicule principal ou la trajectoire planifiée TPR reliant une position actuelle PA du véhicule principal à la destination du véhicule principal et comportant une date actuelle ; et détermination des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur la trajectoire planifiée TPR du véhicule principal à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule principal ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale depuis la position de départ du véhicule principal ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale.
Les coordonnées spatiales définissant la position de départ PD, la position actuelle PA du véhicule principal et/ou la destination peuvent par exemple être acquises par une entrée d’un utilisateur effectuée à l’aide de l’interface utilisateur IU. Ces coordonnées spatiales peuvent également être acquises en récupérant celles-ci dans une base de données où elles ont été préalablement déposées. Ces coordonnées spatiales peuvent par exemple être récupérées dans une base de données transmise par le centre de pilotage. Les coordonnées spatiales définissant la position actuelle PA du véhicule principal peuvent par exemple être acquises par le biais du récepteur du véhicule principal.
La trajectoire planifiée TPR peut par exemple correspondre à un trajet du véhicule principal préalablement défini ou calculé. La trajectoire planifiée TPR peut par exemple être obtenue par une entrée de l’utilisateur effectuée à l’aide de l’interface utilisateur I U ou reçue du centre de pilotage ou récupérée dans une base de données où elle a été préalablement déposée. La trajectoire planifiée TPR peut se limiter à un plan de vol ou être une trajectoire précise liée aux capacités du porteur issue d’un calculateur de trajectoire ou d’un FMS (anglais : Flight Management System).
Le procédé de calcul et/ou de surveillance comprend une étape de calcul d’une date d’arrivée estimée pour la trajectoire planifiée TPR. La date d’arrivée estimée peut être obtenue en additionnant un temps de trajet estimé à la date de départ. Le temps de trajet estimé peut l’être à partir de temps de trajets antérieurs suivant le même itinéraire ou un itinéraire similaire parcouru par d’autres véhicules ou à partir de simulations tenant entre autre en compte les propriétés du véhicule principal ou en la récupérant depuis la trajectoire 4D.
La date de départ et la date d’arrivée estimée peuvent définir la plage temporelle d’observation.
Selon une possibilité, la date départ peut être la date d’entrée dans la zone géographique Z et date d’arrivée peut être la date de sortie de la zone géographique.
Le procédé de calcul et/ou de surveillance peut comprendre une étape de détermination de plusieurs positions situées sur la trajectoire planifiée TPR et, pour chacune de ces positions, détermination d’une date estimée à laquelle le véhicule principal se situe à la position respective. Les dates et positions se situant sur la trajectoire planifiée peuvent ainsi chacune constituer une des coordonnées spatiales et temporaires d’observation. La date estimée à laquelle le véhicule principal se situe à la position respective peut être estimée à partir de temps de trajets antérieurs suivant le même itinéraire ou un itinéraire similaire parcouru par d’autres véhicules ou à partir d’un calculateur tenant entre autre en compte les propriétés du véhicule principal.
Les positions situées sur la trajectoire planifiée TPR peuvent être espacées les unes des autres de façon équidistante. Le nombre de positions choisies permet de permet de définir une résolution souhaitée. La résolution souhaitée peut être définie par un utilisateur, par exemple en entrant la résolution souhaitée dans l’interface utilisateur IU. La résolution souhaitée peut être définie en terme de période temporelle ou en terme de distance. Deux positions consécutives peuvent être espacées de 10 secondes ou de 0,2 miles marins par exemple.
Les étapes du procédé mentionnées peuvent être réitérées, de préférences réitérées à intervalles réguliers. Les étapes du procédé mentionnées peuvent par exemple être réitérées lorsque le véhicule principal a parcouru une partie de son itinéraire. Les étapes du procédé mentionnées peuvent alors être réitérées en considération de la position actuelle du véhicule principal.
Selon une possibilité, la trajectoire planifiée TPR du véhicule principal est obtenue :
- en calculant plusieurs trajectoires possibles TPO du véhicule reliant, soit la position de départ PD à la destination, soit la position actuelle PA à la destination ; en déterminant des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur les plusieurs trajectoires possibles TPO du véhicule principal à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule principal ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale d’observation et cette trajectoire possible TPO depuis la position de départ du véhicule principal ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale d’observation ;
- en calculant les coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation de chaque trajectoire possible TPO ; en calculant, pour chaque trajectoire possible TPO, l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation associée à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatiales des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatiales représentatives des positions connues des sources d’interférence acquises à la coordonnée temporelle d’observation, des caractéristiques des sources de perturbations électromagnétiques et des données représentatives des caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule principal, et optionnellement des caractéristiques et/ou des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un véhicule auxiliaire; - en déterminant la trajectoire recommandée TPR parmi les trajectoires possibles TPO en fonction de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal à chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation située sur chaque trajectoire possible TPO.
Ce procédé permet ainsi de proposer et/ou classer différentes trajectoires TPO ou plans de vol à un opérateur en fonction de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites embarqué sur la trajectoire respective afin de pouvoir sélectionner une trajectoire planifiée TPR à partir des trajectoires possibles TPO.
Dans le cas où le calcul d’impact tient compte des caractéristiques et des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un autre véhicule auxiliaire, le procédé permet de proposer et/ou classer différentes trajectoires TPO ou plans de vol à un opérateur dans le contexte de la mission, en tenant compte des différents véhicules à coordonner. Avantageusement, au moins une trajectoire planifiée TPR est obtenue - mutatis mutandis - pour au moins un véhicule auxiliaire, de préférence pour l’ensemble des véhicules auxiliaires se situant dans ou à proximité de la zone géographique Z.
Avantageusement, les trajectoires planifiées TPR obtenues pour les véhicules auxiliaires sont obtenues :
- en calculant plusieurs trajectoires possibles TPO du véhicule auxiliaire reliant, soit la position de départ PD à la destination, soit la position actuelle PA à la destination ; en déterminant des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur les plusieurs trajectoires possibles TPO du véhicule auxiliaire à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule auxiliaire ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale d’observation et cette trajectoire possible TPO depuis la position de départ du véhicule auxiliaire ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale d’observation ;
- en calculant les coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation de chaque trajectoire possible TPO ; en calculant, pour chaque trajectoire possible TPO, l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule auxiliaire à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation associée à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatiales des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatiales représentatives des positions connues des sources de perturbations électromagnétiques acquises à la coordonnée temporelle d’observation, des caractéristiques des sources de perturbations électromagnétiques et des données représentatives des caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule auxiliaire, et optionnellement des caractéristiques et/ou des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un autre véhicule choisi parmi le véhicule principal et les autres véhicules auxiliaires ;
- en déterminant la trajectoire recommandée TPR parmi les trajectoires possibles TPO en fonction de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule auxiliaire à chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation située sur chaque trajectoire possible TPO.
Dans ce cas, le procédé peut comprendre la détermination de groupes de trajectoires possibles GTPO. Chaque groupe de trajectoires possibles GTPO comprend une trajectoire possible TPO pour chacun des véhicules principal et auxiliaires, les différentes trajectoires possibles TPO d’un groupe de trajectoires possibles GTPO donné étant compatibles entre elles et avec la réalisation de la mission. Le procédé peut en outre comprendre le classement des différents de groupes de trajectoires possibles GTPO en fonction de l’impact global des sources de perturbations électromagnétiques sur le groupe de véhicules. De cette manière, le centre de pilotage peut déterminer le groupe de trajectoires possibles GTPO optimal du point de vue non plus d’un véhicule donné mais de l’ensemble des véhicules principal et auxiliaires dédiés à la mission.
Le groupe de trajectoires possibles GTPO optimal peut correspondre à un optimum en amont de la mission ou être déterminé de manière itérative au cours de l’exercice de la mission.
Les étapes de calcul du procédé peuvent être mises en œuvre de manière centralisée au niveau du centre de pilotage ou bien partiellement réparties sur des moyens de calculs équipant chacun des véhicules principal et auxiliaires.
Dans un mode de réalisation particulier, tous les calculs de trajectoires sont effectués sur des moyens de calculs équipant le centre de pilotage, puis des instructions de déplacement sont générées sur la base de ces trajectoires et en particulier des groupes de trajectoires possibles GTPO. Les instructions de déplacement sont alors transmises aux différents véhicules concernés.
Dans un mode de réalisation alternatif, le calcul de la trajectoire recommandée pour un intervalle de temps prédéterminé est effectué par des moyens de calculs du véhicule respectif, sur la base des données transmises par le centre de pilotage sur l’ensemble du groupe de véhicules au début de l’intervalle de temps, une adaptation locale de la trajectoire du véhicule principal par son pilote pouvant être autorisée. Puis les nouvelles données sur les trajectoires de véhicules sont transmises par chaque véhicule au centre de pilotage à la fin de l’intervalle de temps, de manière à réitérer le processus sur l’intervalle de temps suivant.
Lorsque le véhicule principal ou auxiliaire est un aéronef, le procédé permet la préparation de plan de vol (FPLN) en prenant en considération les contraintes de présence de sources de perturbations électromagnétiques dans la zone géographique Z et des prédictions de pertes de capacités et de performances du système de positionnement par satellites du véhicule respectif au cours du vol selon la configuration spatiale et l’aéronef utilisé.
Selon une possibilité, la trajectoire recommandée en tant que TPR peut correspondre à la trajectoire possible TPO présentant l’impact le plus faible sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif. Selon une alternative, la trajectoire recommandée en tant que TPR peut correspondre à la trajectoire possible TPO présentant un impact sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites en dessous d’un seuil prédéfini (ex. PNT valide, intègre avec précision < 0,1 nm à 95%) et présentant un temps de trajet du véhicule respectif minimal et/ou une consommation de carburant du véhicule minimale.
Selon une caractéristique préférentielle, pour chaque trajectoire possible TPO et/ou pour la trajectoire planifiée TPR, le calcul de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif comporte le calcul des élévations, des azimuts et des distances de chaque satellite du système GNSS à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation de la trajectoire possible TPO et/ou de la trajectoire planifiée TPR.
Le procédé peut en outre comporter une étape d’acquisition de données représentatives d’une catégorie du véhicule respectif et/ou d’une forme du véhicule respectif et/ou d’une position de l’antenne sur le véhicule respectif et/ou de caractéristiques de mouvement du véhicule respectif (attitudes), l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation étant calculé en fonction du gain d’antenne de l’antenne du véhicule respectif estimé pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation, à partir des données représentatives de la catégorie du véhicule respectif et/ou de la forme du véhicule respectif et/ou de la position de l’antenne sur le véhicule respectif et/ou d’une orientation 3D (attitudes) du véhicule respectif à cette coordonnée spatiale et temporelle d’observation sur la base des données représentatives des caractéristiques de mouvement et des performances dynamiques du véhicule.
Les données représentatives de la catégorie du véhicule et/ou de la forme du véhicule et/ou de la position de l’antenne sur le véhicule et/ou de caractéristiques de mouvement du véhicule peuvent être acquises en récupérant celles-ci dans une base de données où elles ont été préalablement déposées, telle qu’une base de données de véhicules et/ou issues d’un simulateur de vol et/ou calculateur de trajectoire. Par « catégorie du véhicule », on entend le type de véhicule choisi par exemple entre véhicule terrestre, avion, hélicoptère, drone, etc.
Le procédé peut en outre comporter une étape d’acquisition de données représentatives d’une topographie de la zone géographique Z, l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation étant en outre calculé en fonction de données représentatives d’une topographie de la zone géographique Z.
Les données représentatives de la topographie de la zone géographique Z peuvent être acquis dans une base de données dite base de donnée MNE (Modèle Numérique d’Elévation) BDMNE. Les données représentatives de la topographie de la zone géographique Z peuvent comporter des données représentatives d’obstacles tel que des bâtiments et des données d’un modèle numérique du terrain (MNT). Les données représentatives de la topographie permettent d’évaluer des masquages et des pertes de propagation des signaux, utiles et nuisibles, tels que les signaux GNSS ou les signaux perturbateurs tels que les signaux d’interférence émis par les sources d’interférence. Ces bases de données sont notamment utiles pour les applications drone ou navales, c’est-à- dire lorsque le véhicule est un drone ou un bateau. Elles sont également utiles dans les applications terrestres et de vols à basse altitude.
L’étape de calcul d’un impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement du véhicule principal ou auxiliaire peut comporter le calcul des distances, élévations, et/ou azimut et la puissance reçue de chaque source de perturbations électromagnétiques pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation, c’est-à-dire soit à chaque position sur le trajet déterminée pour la date estimée à laquelle le véhicule respectif se situe à cette position, soit en tout point de la zone géographique Z et sur toute la plage temporelle d’observation définie, en utilisant des modèles de propagation précis tenant en outre en compte la perte pendant la propagation du signal électromagnétique émis par cette source de perturbations électromagnétiques considérant la topographie du terrain, par application d’équations de Fresnel par exemple.
Telles que représentées dans la figure 2, les trajectoires possibles TPO et/ou la trajectoire recommandée en tant que trajectoire planifiée TPR peut/peuvent comporter une pluralité de points de cheminement (anglais : waypoint) PC1 à PC7 constituant différents plan de vol. La position de départ PD, la position actuelle PA et/ou la destination peut/peuvent constituer des points de cheminement PC1 à PC7. Dans la figure 2, les points de cheminement PC1 à PC7 sont représentés par des étoiles.
Telle que représentée dans la figure 2, la zone géographique Z peut comporter une zone à risque de perturbation faible ZF, une zone à risque de perturbation moyen ZM et/ou une zone à risque de perturbation élevé ZE. La trajectoire planifiée TPR peut être déterminée à partir de quatre trajectoires possibles TPO. Dans l’exemple donné par la figure 2, la trajectoire planifiée TPR choisie (PC1 - PC2 - PC3 - PC4) à partir des quatre trajectoires possibles TPO peut traverser durant une courte durée la zone à risque de perturbation moyen ZM. De façon alternative, la trajectoire planifiée TPR peut être choisie de sorte à rester dans la zone à risque de perturbation faible ZF (PC1 - PC2 - PC3 - PC5), c’est-à-dire sans traverser la zone à risque de perturbation moyen ZM ou la zone à risque de perturbation élevé ZE en effectuant un détour plus important.
Le procédé peut en outre comporter une étape de division de la trajectoire planifiée TPR et/ou des différentes trajectoires TPO en une pluralité de tronçons, et une étape de détermination, pour chaque tronçon, à partir de l’impact de chaque source de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation situées sur le tronçon respectif, si le tronçon est un tronçon avec une prévision de perturbation élevée TPE ou un tronçon avec une prévision de perturbation faible TPF ou, le cas échéant, un tronçon avec une prévision de perturbation moyenne TPM.
La prévision de perturbation faible TPF peut correspondre à une probabilité élevée de bon fonctionnement du système de positionnement par satellites et/ou une probabilité élevée d’une intégrité du signal GNSS, par exemple. La prévision de perturbation élevée TPE peut correspondre à une probabilité élevée de mauvais fonctionnement du système de positionnement par satellites et/ou une probabilité élevée de perte du PNT GNSS, par exemple. La prévision de perturbation moyenne TPM peut correspondre à une probabilité élevée de dégradation de performance du système de positionnement par satellites et/ou une probabilité élevée d’une perte d’intégrité du signal GNSS, par exemple.
Le procédé peut en outre comporter une étape d’avertissement d’un conducteur (ou pilote) du véhicule principal et/ou d’un équipage du véhicule principal lorsque la position actuelle du véhicule s’approche d’un tronçon avec prévision de perturbation élevée TPE ou, le cas échéant, d’un tronçon avec prévision de perturbation moyenne TPM. L’étape d’avertissement du conducteur peut comporter un avertissement d’une perte d’intégrité, de capacité et ou de performance du système de positionnement par satellites du véhicule. Lorsque le véhicule est un aéronef, l’étape d’avertissement peut comporter une alerte pour prévenir le pilote en tant que conducteur de l’aéronef et/ou l’équipage de l’aéronef d’un dépassement imminent de RNP (anglais : Required Navigation Performance) et/ou d’une perte de capacités imminente du récepteur (par exemple 2 minutes avant la perte de capacité d’acquisition) et/ou d’un passage imminent à un mode de navigation sans faire usage du système de positionnement par satellite (anglais : coasting) afin de pouvoir anticiper et gérer la panne de perte imminente de disponibilité du PNT GNSS en toute sérénité et améliorer la sécurité du vol. Le défaut du récepteur est susceptible de provoquer un stress parmi le conducteur et/ou l’équipage. Ainsi, la possibilité d’être prévenu en avance de ce défaut permet au conducteur du véhicule principal et/ou à l’équipage du véhicule principal de se préparer à cette situation et ainsi réduire le risque de stress parmi le conducteur et/ou l’équipage du véhicule principal.
Si nécessaire, l’avertissement peut être transmis à au moins un autre véhicule auxiliaire.
Le procédé peut en outre comporter une fonction de surveillance consistant à vérifier le fonctionnement du système de positionnement par satellites et/ou des rapports signaux sur bruit, en temps réel ou à intervalles de temps réguliers, vis-à-vis des prédictions. Par exemple, lorsqu’un bon fonctionnement du système de positionnement par satellites est détecté alors que la position actuelle du véhicule principal se situe sur un tronçon avec prévision de perturbation élevée TPE ou, le cas échéant, sur un tronçon avec prévision de perturbation moyenne TPM, ou lorsqu’un mauvais fonctionnement du système de positionnement par satellites est détecté alors que la position actuelle du véhicule se situe sur un tronçon avec prévision de perturbation faible TPF, le procédé peut comporter un étape de génération d’un message de mise à jour d’une base de données des coordonnées spatiales et temporelles à des fins de mise à jour des positions connues de sources d’interférence dans la zone géographique Z. Lorsqu’un bon fonctionnement du système de positionnement par satellites est détecté alors que la position actuelle du véhicule se situe sur un tronçon avec prévision de perturbation élevée TPE ou sur un tronçon avec prévision de perturbation moyenne TPM, ce message de mise à jour peut comporter une information indiquant une disparition d’au moins une source de perturbations électromagnétiques et/ou une atténuation du signal électromagnétique émis d’au moins une source de perturbations électromagnétiques à la date/heure d’observation. Lorsqu’un mauvais fonctionnement du système de positionnement par satellites est détecté alors que la position actuelle du véhicule se situe sur un tronçon avec prévision de perturbation faible TPF, ce message de mise à jour peut comporter une information indiquant une apparition d’au moins une source de perturbations électromagnétiques et/ou une amplification du signal électromagnétique émis par au moins une source de perturbations à la date/heure d’observation.
Ainsi, le procédé surveille et compare en temps réel les mesures et les risques de perturbation et assure un rebouclage pour permettre de maintenir à jour la base de données de sources de perturbations électromagnétiques. La disparition d’une perturbation prédite permet d’extrapoler une disparition ou atténuation d’une des sources de brouillage connues. La présence d’une perturbation intervenant sans avoir été prédite permet d’extrapoler une apparition d’une nouvelle source de perturbations électromagnétiques ou une amplification d’une des sources de bouillage connues. Ces informations peuvent alors être transmises afin qu’un centre de surveillance mette à jour la base de données de sources de perturbations électromagnétiques après recoupage des différentes informations reçues.
Le procédé peut en outre être caractérisé en ce que la zone géographique Z soit divisée en une pluralité de cases constituant une grille, la grille comportant de préférence une résolution, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation comportant une pluralité de positions chacune située dans une des cases constituant la grille, de préférence située dans le centre de la case constituant la grille, la zone géographique observées pour un même instant dans le temps. De préférence, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation se référent toutes à un même instant d’observation.
Selon une possibilité, la pluralité de cases constituant la grille peut être disposée de façon tridimensionnelle. La grille peut par exemple comporter une couche de fond se situant à la hauteur du sol et au moins une couche élevée correspondant à une altitude définie tel que par exemple une altitude de croisière d’un avion de ligne. L’altitude définie peut par exemple être définie par l’utilisateur. L’utilisateur peut entrer l’altitude définie souhaitée dans l’interface utilisateur IU.
La résolution peut être une résolution prédéfinie ou une résolution définie par l’utilisateur, par exemple en entrant la résolution souhaitée dans l’interface utilisateur IU. Ainsi, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation peuvent soit correspondre à des positions se situant sur un trajet défini par une trajectoire planifiée TPR et/ou une trajectoire possible TPO ou à des positions définissant la grille.
Le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du niveau de signaux des satellites du système GNSS reçus pour le/les service(s) utilisé(s). L’étape de détermination du niveau de signaux des satellites du système de positionnement peut être effectuée pour toutes les coordonnées spatiales et temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes le postions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du niveau de signaux des satellites du système GNSS reçus pour une position donnée dans la zone géographique pendant la durée d’observation définie et/ou au cours du suivi de la trajectoire. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 6A (point défini) et la figure 1 1 A (au cours du suivi d’une trajectoire) à titre d’exemple.
Le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du gain d’antenne de l’antenne du véhicule respectif. La détermination du gain d’antenne peut prendre en compte les caractéristiques de l’antenne du véhicule installée et/ou la position de l’antenne du véhicule et/ou la forme du véhicule, en vue d’un éventuel masquage de l’antenne par le véhicule par exemple. Cette étape de détermination peut en outre tenir compte des caractéristiques de mouvement du véhicule, telles que des attitudes maximales du véhicule (ex. roulis, pente), lorsque le véhicule est un aéronef par exemple. De façon alternative ou additionnelle, cette étape de détermination peut en outre tenir compte des attitudes estimées du véhicule à chaque position observée au cours du suivi de la trajectoire TPR et/ou TPO. Par exemple, lorsque le véhicule est un aéronef et lorsque l’aéronef est prévu de se déplacer en ligne droite, tel qu’un vol à plat, l’étape de détermination peut en outre prendre en compte que l’aéronef présente une attitude horizontale, dans laquelle l’antenne se situe au-dessus du fuselage de l’aéronef et prend une orientation verticale.
L’étape de détermination du gain d’antenne peut être effectuée pour toutes les coordonnées spatiales et temporelle d’observation acquises, c’est à dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes le postions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du gain d’antenne pour une position donnée dans la zone géographique pendant la durée d’observation définie et/ou au cours du suivi de la trajectoire. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 6B et la figure 1 1 B à titre d’exemple.
Le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du niveau de signaux des satellites du système GNSS après antenne reçus. La détermination du niveau de signaux après antenne reçus peut prendre en compte les caractéristiques de l’antenne du véhicule installée et/ou la position de l’antenne du véhicule et/ou la forme du véhicule, en vue d’un éventuel masquage de l’antenne par le véhicule par exemple. Cette étape de détermination peut en outre tenir compte des caractéristiques de mouvement du véhicule, telles que les attitudes maximales du véhicule, lorsque le véhicule est un aéronef par exemple. L’étape de détermination du niveau de signaux après antenne reçus des satellites du système GNSS peut être effectuée pour toutes les coordonnées temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du niveau de signaux après antenne des satellites du système GNSS reçus pour une position donnée dans la zone géographique pendant la durée d’observation définie et/ou au cours du suivi de la trajectoire. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 6C et la figure 1 1 C à titre d’exemple.
De la même manière, le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du niveau de signaux électromagnétiques reçus pour chaque source de perturbations électromagnétiques connue. L’étape de détermination du niveau de signaux d’interférence reçus peut être effectuée pour toutes les coordonnées temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du niveau de signaux électromagnétiques reçus pour une source de perturbations électromagnétiques connue et/ou pour l’ensemble des sources de perturbations électromagnétiques dans une bande de fréquence GNSS particulière dans laquelle une représentation graphique du niveau de signaux électromagnétiques reçus est affichée à l’utilisateur pour la durée d’observation définie et/ou au cours du suivi de la trajectoire. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 3 (pour la zone Z) et la figure 9 (le long de la trajectoire) à titre d’exemple. Le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du gain d’antenne de l’antenne du véhicule respectif vis-à-vis de chacune des sources de perturbations électromagnétiques. La détermination du gain d’antenne peut prendre en compte les caractéristiques de l’antenne du véhicule installée et/ou la position de l’antenne du véhicule et/ou la forme du véhicule, en vue d’un éventuel masquage de l’antenne par le véhicule par exemple. Lorsque l’antenne est une antenne adaptative permettant d’éliminer un nombre limité de sources de perturbations électromagnétiques la détermination du gain d’antenne appliqué à chaque signal électromagnétique issu d’une source de perturbations électromagnétiques peut également tenir compte de ce fait et le nouveau diagramme d’antenne peut être appliqué aux signaux des satellites du système GNSS reçus. Cette étape de détermination peut en outre tenir compte des caractéristiques de mouvement du véhicule, tel que des attitudes maximales du véhicule, lorsque le véhicule est un aéronef par exemple. De façon alternative ou additionnelle, cette étape de détermination peut en outre tenir compte des attitudes estimées du véhicule à chaque position observée au cours du suivi de la trajectoire TPR et/ou TPO. En particulier, lorsque l’aéronef présente une attitude horizontale, le fuselage masque partiellement les signaux électromagnétiques émis par des sources de perturbations électromagnétiques provenant d’une position en dessous de l’aéronef.
L’étape de détermination du gain d’antenne appliqué aux perturbations électromagnétiques peut être effectuée pour toutes les coordonnées spatiales et temporelle d’observation acquises, c’est à dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes le postions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du gain d’antenne et/ou diagramme d’antenne pour une position donnée dans la zone géographique pendant dans la durée d’observation définie et/ou au cours du suivi de la trajectoire.
Le procédé peut en outre comporter une étape de détermination du niveau des signaux électromagnétiques après antenne reçus pour chaque source de perturbations électromagnétiques connue. La détermination du niveau de signaux électromagnétiques après antenne reçus peut prendre en compte les caractéristiques de l’antenne du véhicule et/ou la position de l’antenne du véhicule et/ou la forme du véhicule, en vue d’un éventuel masquage de l’antenne par le véhicule par exemple au cours de la durée d’observation.
Lorsque l’antenne est une antenne adaptative permettant d’éliminer un nombre limité de sources de perturbations électromagnétiques, la détermination du niveau des signaux électromagnétiques après antenne reçus peut également tenir compte de ce fait. Cette étape de détermination peut en outre tenir en compte des caractéristiques de mouvement du véhicule, tel qu’une attitude maximale du véhicule, lorsque le véhicule est un aéronef par exemple.
L’étape de détermination du niveau des signaux électromagnétiques après antenne reçus pour chaque source de perturbations électromagnétiques peut être effectuée pour toutes les coordonnées temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour toute position dans la zone géographique Z et/ou sur toute la plage temporelle d’observation soit pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondantes à ces positions. Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du niveau des signaux électromagnétiques après antenne reçus pour une source de perturbations électromagnétiques connue dans laquelle une représentation graphique du niveau de signaux électromagnétiques après antenne reçus est affichée à l’utilisateur. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 4 (pour la zone Z) et la figure 10 (le long de la trajectoire) à titre d’exemple.
Les niveaux des signaux électromagnétiques après antenne reçus déterminés permettent également d’établir les zones destructives vis-à-vis du récepteur du véhicule, par exemple en fonction de la robustesse des diodes de protection du récepteur.
Le procédé peut, suite à l’étape de détermination du niveau de signaux des satellites du système de positionnement par satellites après antenne reçus et de l’étape de détermination du niveau de signaux d’interférence reçus pour chaque source de perturbations électromagnétiques connue, prendre en compte des caractéristiques du récepteur utilisé pouvant comporter en outre : le service du système GNSS utilisé (par exemple GNSS L1 C/A, L1 P(Y), GALILIEO E1 , SBAS), un filtrage radiofréquence du récepteur par bande de fréquence, une saturation/désaturation d’un convertisseur analogique numérique (CAN) du récepteur, un comportement et temps de réponse d’une commande automatique de gain (CAG) du récepteur, la présence d’un dispositif antibrouillage intégré au récepteur ainsi que les propriétés d’un tel dispositif anti-brouillage, un gain de procédé (anglais : processing gain) lié à un étalement du spectre lors de la corrélation par un code étalé, un seuil d’acquisition de signaux satellites du récepteur, un seuil de ré-acquisition de signaux satellites du récepteur, un seuil de poursuite de signaux satellites du récepteur, un temps d’acquisition et/ou de ré-acquisition de signaux satellites.
Le dispositif anti-brouillage peut être par exemple de type phosphate de monoammonium, de type filtre coupe-bande, de type anti ondes porteuses ou de type gain adaptatif. Les propriétés du dispositif anti-brouillage peuvent comporter un gain de réjection du dispositif anti-brouillage. En fonction du type de dispositif anti-brouillage utilisé, des propriétés du dispositif anti-brouillage, du service du système de positionnement par satellites utilisé (L1 , L2, L5) et des caractéristiques du signal électromagnétique perturbateur reçu après antenne (forme d’onde, largeur spectrale, continue/périodique), certaines perturbations électromagnétiques vont perdre en efficacité (réjection partielle ou totale).
Le gain de procédé peut varier en fonction de la forme spectrale du signal électromagnétique perturbateur (band étroite, bande large, onde porteuse, chirp...), de son type (gaussien, AM/FM modulation...) et du code du service du système GNSS utilisé (C/A, C, P(Y), M).
Le procédé peut en outre comporter une étape d’élaboration de la somme spectrale des signaux électromagnétiques perturbateurs avec un bruit thermique et/ou une étape détermination d’une densité spectrale de puissance pour chaque service et/ou bande de fréquence du système GNSS utilisé(e) ou activé(e).
A titre d’exemple, la figure 5 représente un tableau visualisant la puissance résiduelle - après antenne et traitement du récepteur - des différents signaux électromagnétiques perturbateurs reçus dans la zone géographique affectant potentiellement trois services d’un système de positionnement par satellites (L1 C/A, L1 P(Y), L2 P(Y)). La colonne de gauche du tableau représente le niveau des signaux électromagnétiques perturbateurs reçus après antenne en tout point de la zone géographique Z, chaque ligne de cette colonne correspondant à une source de perturbations électromagnétique connue. Les trois colonnes à droite du tableau concernent chacune un niveau du signal électromagnétique perturbateur résiduel après antenne et après une étape de filtrage du signal, de traitement anti-brouillage et de corrélation du signal d’interférence avec le service du système GNSS respectif pour chacun des trois services. La première colonne parmi ces trois colonnes concerne le service L1 C/A, la deuxième colonne parmi ces trois colonnes concerne le service L1 P(Y) et la troisième colonne, c’est- à-dire la dernière colonne à droite, parmi ces trois colonnes concerne le service L2 P(Y). Pour chacune des trois colonnes à droite du tableau, la première ligne se rapporte à une première perturbation électromagnétique connue, la deuxième ligne se rapporte à une deuxième perturbation électromagnétique connue et la troisième ligne se rapporte à une troisième perturbation électromagnétique connue. Par exemple, la case en haut à droite du tableau représente la puissance résiduelle du signal reçu de la première source de perturbations électromagnétiques après antenne, après filtrage, après traitement antibrouillage et après corrélation pour le service L2 P(Y). La ligne du bas représente la somme des différents signaux électromagnétiques perturbateurs résiduels pour chacun des services. Par exemple, la case à gauche de la dernière ligne représente la somme des puissances résiduelles des 3 signaux électromagnétiques perturbateurs après antenne, après filtrage, après traitement anti-brouillage et après corrélation pour le service L1 C/A.
Le procédé peut en outre comporter une étape de calcul de rapport entre le niveau de chaque signal des satellites du système GNSS après antenne reçu et la somme résiduelle des niveaux de signaux électromagnétiques perturbateurs reçus après antenne, après filtrage, après traitement anti-brouillage et après corrélation issus de chacune des sources de perturbations électromagnétiques connues. Ce rapport peut être nommé rapport signal/bruit. Cette étape peut être calculée pour toutes les coordonnées spatio-temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour tout point de la zone géographique Z et sur toute la plage temporelle observée soit pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondant à ces positions.
Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage dans laquelle une représentation graphique du rapport signal/bruit pour chaque satellite et chaque service est affichée à l’utilisateur.
Le procédé peut, suite à l’étape de détermination des rapport signal/bruit, en outre comporter une étape de détermination d’une prédiction de bon fonctionnement du récepteur pour chacun des services du système GNSS pour toutes les coordonnées spatio- temporelles d’observation acquises, c’est-à-dire soit pour tout point de la zone géographique Z et sur toute la plage temporelle observée, soit pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondant à ces positions.
Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage du bon fonctionnement du système de positionnement par satellites, notamment de son intégrité et de ses capacités et performances pour chaque service utilisé dans laquelle une représentation graphique du bon fonctionnement du ou des services respectifs est affichée à l’utilisateur. Cette représentation graphique du bon fonctionnement peut comporter des couches multiples. A titre d’exemple, pour chacun des services utilisés, une première couche parmi les couches multiples peut représenter la capacité poursuite du récepteur, une deuxième couche parmi les couches multiples peut représenter la capacité poursuite du récepteur avec intégrité, une troisième couche parmi les couches multiples peut représenter la capacité de ré-acquisition, une quatrième couche parmi les couches multiples peut représenter la capacité d’acquisition de signaux satellites. Une telle représentation graphique est donnée dans la figure 7 à titre d’exemple pour une zone Z. D’autres couches peuvent être ajoutées comme par exemple la représentation de la capacité poursuite en bi- fréquences, en bi-constellations, la représentation de la précision estimée des positions et vitesses. La représentation graphique du bon fonctionnement peut comporter différents curseurs, par exemple un niveau d’altitude et une date/temps. La représentation graphique du fonctionnement, notamment des capacités et performances, du récepteur peuvent être affichées à l’utilisateur sur fond cartographique.
Lorsque l’étape du bon fonctionnement est calculée pour toutes les positions sur les trajectoires possibles TPO et/ou sur la trajectoire planifiée TPR et pour toutes les dates correspondant à ces positions, l’étape d’affichage peut comporter l’affichage de bon fonctionnement le long d’une trajectoire 4D correspondant à une trajectoire possible TPO et/ou la trajectoire planifiée TPR. Les capacités et performances le long de la trajectoire 4D peuvent être affichées à l’utilisateur sur fond cartographique ou sur une vue horizontale ou sur une vue verticale ou sur une vue temporelle (anglais : timeline). Cette étape d’affichage permet de présenter à l’utilisateur une vue capacitaire et des performances du récepteur le long et/ou à proximité de la trajectoire 4D. Un exemple d’un affichage de capacités d’un récepteur pour un service donné le long d’une telle trajectoire 4D sur fond cartographique est donné dans la figure 8.
Le procédé peut en outre comporter une étape de calcul de l’impact du fonctionnement présent et futur du récepteur sur le système de positionnement embarqué, notamment d’un estimateur de la date ou du lieu auxquels le véhicule perdra son hybridation, passera en mode inertiel ou naviguera à l’aide d’un autre senseur de localisation (doppler, radio navigation). De la même manière, les capacités et performances du système de localisation peuvent être affichées à l’utilisateur.
Lorsque le véhicule est un aéronef, le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage d’une représentation du fonctionnement, notamment des capacités et/ou performances, du récepteur et/ou système de positionnement autour de la trajectoire 4D donnant également son degré de latitude vis-à-vis d’une modification de la trajectoire planifiée TPR, ou du plan de vol FPLN en cas d’un déroutement potentiel (météo, panne... ).
Le procédé peut en outre comporter une étape d’affichage des capacités et/ou performances de la situation présente et future d’un ensemble ou d’un sous ensemble des véhicules opérant dans la zone géographique Z surveillée, permettant également un partage d’informations entre différents acteurs et une aide à la gestion du centre de pilotage).
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 et le procédé de calcul et/ou de surveillance 10 permettent d’améliorer la planification d’un vol ou d’une mission de tout avion ou hélicoptère, de diminuer la charge de travail des pilotes et apportent une amélioration du taux de réussite de la mission et de de la sécurité aérienne. Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 et le procédé de calcul et/ou de surveillance permettent une préparation de vol de drones avec calcul de trajectoire sécurisée avec un solution PNT toujours disponible.
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 peut être subdivisé en deux entités : une entité amont qui prend en compte l’ensemble des caractéristiques du système GNSS, des sources de perturbations électromagnétiques, de la topographie de la zone géographique Z, des obstacles dans la zone géographique Z, de la trajectoire 4D, du relief, des obstacles et du temps. Les données résultantes sont génériques ou universelles, et applicables pour tout utilisateur (entrée antenne). une entité aval qui va prendre en compte les caractéristiques du porteur, c’est-à-dire du véhicule, et de son système embarqué (antenne, récepteur, porteur, système de positionnement...) et traduire ces données universelles en données utilisateurs au sens capacitaire et performance.
L’entité amont et l’entité aval fournissent une information directement opérationnelle via une représentation géographique et temporelle (présente et future) des impacts des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du récepteur et/ou du système de positionnement adaptée à chacun des opérateurs.
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 et le procédé de calcul et/ou de surveillance permettent d’apporter une vue précise de la situation présente et future au sens capacitaire et performance du récepteur et/ou du système de positionnement le long et autour de toute trajectoire du véhicule ou dans la zone géographique Z et correspondant au système/porteur utilisé.
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 et le procédé de calcul et/ou de surveillance permettent en outre d’alerter en avance l’équipage d’un aéronef de toute perte de capacité ou performance PNT au cours du vol.
Le dispositif de calcul et/ou de surveillance 10 et le procédé de calcul et/ou de surveillance permettent en outre de détecter et informer toute modification des perturbations électromagnétiques afin de permettre une mise à jour de la base de données de sources de perturbations électromagnétiques.
Le système complet permet ainsi de multiples applications telles qu’exposées précédemment et constitue un atout pour la réussite d’une mission, l’amélioration de la sécurité, l’information préventive et une aide à la décision/planification.

Claims

REVENDICATIONS
1. Procédé de calcul et/ou de surveillance d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule principal dans une zone géographique (Z), le fonctionnement dudit système de positionnement incluant une intégrité, des capacités et des performances de ce système le procédé comprenant les étapes suivantes : acquisition de coordonnées spatiales et temporelles d’observation, les coordonnées spatiales d’observation se situant dans la zone géographique (Z) ;
- acquisition de coordonnées spatio-temporelles des satellites d’un système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation ;
- acquisition des caractéristiques et des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques d’un signal du système GNSS, se situant dans ou à proximité de la zone géographique (Z);
- acquisition de données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites du véhicule principal ; calcul d’un impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule principal pour chaque service et chaque constellation du système GNSS et pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation correspondant à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatio-temporelles représentatives des positions connues des sources de perturbations électromagnétiques à la coordonnée temporelle d’observation et des données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites.
2. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon la revendication 1 comprenant en outre l’acquisition de caractéristiques et/ou de coordonnées spatio- temporelles représentatives de positions d’au moins un véhicule auxiliaire, équipé d’un système de positionnement par satellites et se situant dans ou à proximité de la zone géographique (Z), et leur utilisation dans ledit calcul d’impact des sources de perturbations électromagnétiques.
3. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire : obtention d’une trajectoire planifiée (TPR) du véhicule respectif, la trajectoire planifiée (TPR) reliant une position de départ (PD) à une destination du véhicule respectif et comportant une date de départ du véhicule respectif ou la trajectoire planifiée (TPR) reliant une position actuelle (PA) du véhicule à la destination du véhicule respectif et comportant une date actuelle ; et détermination des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur la trajectoire planifiée (TPR) du véhicule respectif à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule respectif ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale depuis la position de départ du véhicule respectif ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale.
4. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon la revendication 3, caractérisé en ce qu’il comporte en outre l’étape suivante :
- division de la trajectoire planifiée (TPR) en une pluralité de tronçons déterminés en fonction de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation situées sur le tronçon respectif.
5. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon la revendication 4, caractérisé en ce qu’il comporte en outre l’étape suivante : avertissement d’un conducteur et/ou d’un équipage du véhicule respectif lorsque la position actuelle du véhicule respectif s’approche d’un tronçon avec prévision de perturbation élevée (TPE), et/ou en cas de perte de capacité et/ou dégradation de performance.
6. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une des revendications 3 à 5, caractérisé en ce que la trajectoire planifiée (TPR) du véhicule respectif est obtenue :
- en calculant plusieurs trajectoires possibles (TPO) du véhicule respectif reliant, soit la position de départ (PD) à la destination, soit la position actuelle (PA) à la destination ;
- en déterminant des coordonnées spatiales et temporelles d’observation se situant sur les plusieurs trajectoires possibles (TPO) du véhicule respectif à une date estimée à partir de la date de départ du véhicule respectif ou de la date actuelle et d’un temps de trajet estimé pour cette coordonnée spatiale d’observation et cette trajectoire possible (TPO) depuis la position de départ du véhicule respectif ou depuis la position actuelle vers cette coordonnée spatiale d’observation ;
- en acquérant les coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS pour chaque coordonnée temporelle d’observation de chaque trajectoire possible (TPO) ; en calculant, pour chaque trajectoire possible (TPO), l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation en fonction de la coordonnée spatiale d’observation, de la coordonnée temporelle d’observation associée à cette coordonnée spatiale d’observation, des coordonnées spatio-temporelles des satellites du système GNSS à la coordonnée temporelle d’observation, des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions connues des sources de perturbations électromagnétiques ,des données représentatives de caractéristiques du système de positionnement par satellites, et le cas échéant, des caractéristiques et/ou des coordonnées spatio-temporelles représentatives de positions d’au moins un autre véhicule choisi parmi le véhicule principal et l’au moins un véhicule auxiliaire ;
- en déterminant la trajectoire planifiée (TPR) parmi les trajectoires possibles (TPO) en fonction de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellite du véhicule respectif à chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation située sur la trajectoire possible (TPO).
7. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une des revendications 3 à 6, caractérisé en ce que, pour chaque trajectoire possible (TPO) et/ou pour la trajectoire planifiée (TPR) ou pour tout point de la zone géographique (Z), le calcul de l’impact des sources de perturbations électromagnétiques sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites comporte le calcul des distances, des élévations et des azimuts de chaque source de perturbations électromagnétiques et de chaque satellite du système GNSS à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation de la trajectoire possible (TPO) et/ou de la trajectoire planifiée (TPR) et/ou de la zone géographique (Z).
8. Procédé de calcul et/ou de surveillance suivant la revendication 2 et l’une quelconque des revendications 3 à 7 dans lequel une trajectoire planifiée (TPR) est obtenue pour chaque véhicule parmi le véhicule principal et l’au moins un véhicule auxiliaire.
9. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre l’étape suivante pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire : acquisition de données représentatives d’une catégorie du véhicule respectif et/ou d’une forme du véhicule respectif et/ou d’une position d’une antenne sur le véhicule respectif et/ou de caractéristiques de mouvement du véhicule respectif ; et en ce que ledit impact sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites à chacune des coordonnées spatiales et temporelles d’observation est calculé en fonction d’un gain d’antenne de l’antenne du véhicule respectif estimé pour chaque coordonnée spatiale et temporelle d’observation, à partir des données représentatives de la catégorie du véhicule et/ou de la forme du véhicule et/ou de la position de l’antenne sur le véhicule et/ou d’une orientation du véhicule à cette coordonnée spatiale et temporelle d’observation estimée sur la base des données représentatives des caractéristiques de mouvement.
10. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre l’étape suivante pour au moins un véhicule choisi parmi le véhicule principal et, le cas échéant, l’au moins un véhicule auxiliaire : acquisition de données représentatives d’une topographie et d’obstacles de la zone géographique (Z) ; et en ce que ledit impact sur le fonctionnement du système de positionnement par satellites du véhicule respectif à chacune des coordonnées spatiale et temporelle d’observation est en outre calculé en fonction de données représentatives d’une topographie de la zone géographique (Z).
11. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’acquisition des coordonnées spatiales représentatives de positions connues de sources de perturbations électromagnétiques est répétée à intervalles réguliers.
12. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte en outre les étapes suivantes : vérification d’un bon fonctionnement du système de positionnement du véhicule principal à intervalles de temps réguliers vis-à-vis des prédictions ; si l’écart vis-à-vis des prédictions est supérieur à un seuil, génération d’un message de mise à jour d’une base de données des coordonnées spatiales représentatives des positions connues de sources de perturbations électromagnétiques dans la zone géographique (Z).
13. Procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la zone géographique (Z) est divisée en une pluralité de cases constituant une grille, la grille comportant de préférence une résolution prédéfinie, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation comportant une pluralité de positions chacune située dans une des cases constituant la grille, de préférence située dans le centre de la case constituant la grille, la zone géographique observées pour un même instant dans le temps, les coordonnées spatiales et temporelles d’observation se référant toutes à un même instant d’observation.
14. Produit programme d’ordinateur comportant des instructions logicielles qui, lorsqu’elles sont exécutées par un ordinateur, mettent en œuvre le procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications précédentes.
15. Dispositif de calcul et/ou de surveillance d’un fonctionnement d’un système de positionnement par satellites d’un véhicule principal dans une zone géographique (Z), comprenant des moyens techniques adaptés pour mettre en œuvre le procédé de calcul et/ou de surveillance selon l’une quelconque des revendications 1 à 13.
PCT/EP2024/069062 2023-07-07 2024-07-05 Procédé de calcul et/ou de surveillance du fonctionnement d'un système de positionnement par satellites embarqué dans un véhicule, et dispositif et produit programme d'ordinateur associés WO2025012139A1 (fr)

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"convention relative à l'aviation civile internationale", vol. I, July 2023

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