vendredi 2 juillet à 10h30 salle C06

« Etude de Systèmes de Positionnement en Intérieur Utilisant des Mesures de Phase du Code ou de Phase de la Porteuse de Signaux de Navigation par Satellites »

Jury

– Pr. Jean-Yves Tourneret, INP-ENSEEIHT, Toulouse – Rapporteur
– Pr. Pascal Chevalier, Thalès Communications, Colombes – Rapporteur
– Pr. Georges Alquie, Université Pierre et Marie Curie – Examinateur
– M. Marc Jeannot, CNES, Toulouse – Examinateur
– Pr. Jean-Pierre Delmas, Télécom SudParis – Directeur de thèse
– Dr. Nel Samama, Télécom SudParis – Encadrant

Résumé

« Les systèmes de navigation globaux utilisent des satellites et donnent la position à quelques mètres à l’extérieur. A l’intérieur des bâtiments, en revanche leur efficacité diminue drastiquement à cause des nombreuses sources d’erreurs que sont les trajets indirects et l’affaiblissement des signaux. C’est ce qui fait du positionnement en milieu difficile un véritable défi technologique. Cette thèse propose une solution au positionnement intérieur issue de deux méthodes existantes : les répéteurs et les pseudolites. On forme ainsi les répélites. Le principe des répélites est basé sur la reconstitution d’une constellation d’émetteurs couvrant la zone où les GNSS sont inopérants. Un signal provenant d’une source unique est transmis par voie filaire aux différents émetteurs, le signal sur chacun de ces émetteurs est retardée différemment et suffisamment pour qu’ils n’interfèrent pas à la réception.

Deux problèmes demeurent et sont l’objet de cette étude : les trajets indirects qui perturbent la mesure du temps de propagation entre l’antenne de l’émetteur et l’antenne du récepteur, et l’éblouissement entre les signaux, phénomène classique d’interférence pour le CDMA mais exacerbé à cause des distances courtes et des variations de puissance de réception dues à la présence des trajets indirects (et des obstacles).Pour les trajets indirects nous proposons d’utiliser les mesures de phase de la porteuse qui y sont moins sensibles. Il faut alors solutionner le problème de l’ambiguïté entière sur ces mesures. Nous proposons une méthode qui le permet sans avoir recours à une technique différentielle. Il s’agit d’utiliser une boucle de poursuite spéciale insensible aux trajets indirects : la SMICL.

Pour l’éblouissement, nous avons développé trois approches.

– L’une d’elle utilise les séquences de longueurs maximales et permet de réduire notablement son importance.

– Une deuxième méthode, baptisée « Technique de la Double Emission » (TDE), permet de supprimer intégralement ces interférences pour une paire d’émetteurs lorsque leurs Doppler respectifs sont égaux. Nous avons étudié en détail le cas pour lequel les Doppler sont différents et mis au point une version améliorée de la TDE, la TDE étendue à la porteuse, qui permet de supprimer les influences du Doppler. Il est également montré que cette dernière peut s’appliquer à un émetteur fixe en présence d’une constellation de satellites.

– Une troisième méthode, appelée TDE maximale, utilise à nouveau une séquence de longueur maximale pour étendre la méthode TDE au cas de plusieurs émetteurs en présence.

Des simulations sont présentées pour valider l’ensemble de ces techniques qui permettent d’aboutir à un système capable d’opérer, relativement simplement, un positionnement sub-métrique à l’intérieur d’un bâtiment. »