Récepteur SBAS-GNSS logiciel pour des applications temps-réel

• Main Author: Guay, Jean-Christophe
• Format: Others
• Published: École de technologie supérieure 2010
• Online Access: http://espace.etsmtl.ca/642/1/GUAY_Jean%2DChristophe.pdf; http://espace.etsmtl.ca/642/2/GUAY_Jean%2DChristophe%2Dweb.pdf

Le positionnement par satellites est à un point déterminant de son existence. La modernisation des systèmes américain (GPS – Global Positioning System) et russe (GLONASS - GLObal Navigation Satellite System) ainsi que la venue des systèmes européen (Galileo) et chinois (COMPASS) permettront une multitude de nouvelles applications. Ce regroupement de systèmes de positionnement par satellites (GNSS - Global Navigation Satellite System) ainsi que le système d’augmentation du GPS (SBAS - System Based Augmentation System) permettront d’améliorer l’intégrité, la disponibilité, la précision et la vulnérabilité électromagnétique. Afin de profiter au maximum de ces nouveaux signaux, les récepteurs GNSS devront être repensés. L’objectif de ce mémoire consiste à développer un récepteur multifréquence SBAS-GNSS logiciel pour des applications en temps-réel afin de tirer profit de ces nouveaux signaux GNSS. Pour atteindre cet objectif, une architecture de canal BPSK (Binary Phase Shift Keying) satisfaisant plusieurs signaux GNSS a été implémentée. Ces signaux sont : GPS L1 C/A, GPS L2C, SBAS L1, SBAS L5, GLONASS L1 et GLONASS L2. De plus, ce mémoire se concentre aussi sur l’implémentation d’une solution SBAS complète permettant d’améliorer la précision de la solution de navigation. Le canal générique BPSK réalisé permet de poursuivre à la perfection les signaux GPS L1 C/A, SBAS L1, SBAS L5, GLONASS L1, GLONASS L2, COMPASS B1 et COMPASS B2 couvrant ainsi toute la bande GNSS de 1176 MHz à 1602 MHz. Ce canal BPSK ne dégrade aucunement les performances du récepteur SBAS-GNSS comparativement à un canal GPS L1 C/A. En fait, la précision horizontale est passée de 2,3 m à 1 σ à 1,1 m à 1 σ avec quelques ajustements mineurs. De plus, l’implémentation d’un algorithme de lissage via la porteuse améliore cette précision jusqu’à 0,96 m à 1 σ. Le cercle de probabilité de 50% (CEP) pour cette solution lissée est de 0,62 m et celui de 95% de probabilité (R95) est de 2,21 m. Finalement, l’implémentation de la solution SBAS améliore ces performances à 0,73 m à 1 σ, à un CEP de 0,44 m et à un R95 de 1,4 m. Bref, une amélioration de 70% peut être observée entre les travaux précédents et ceux actuels lorsque l’on en compare les performances à 1 σ. De plus, les nouveaux canaux et algorithmes ont également été testés en dynamique. Une amélioration de 5 % peut être observée sur l’écart-type de l’erreur relative à une solution Real-Time Kinematics (RTK).