Year: 2012
Type: dissertation
Abstract: Contrôle d’intégrité appliqué à la réception des signaux GNSS en environnement urbain L’intégrité des signaux GNSS est définie comme la mesure de la confiance qui peut être placée dans l’exactitude des informations fournies par le système de navigation. Bien que le concept d’intégrité GNSS a été initialement développé dans le cadre de l’aviation civile comme une des exigences standardisées par l’Organisation de l’Aviation Civile Internationale (OACI) pour l’utilisation du GNSS dans les systèmes de Communication, Navigation, et Surveillance / Contrôle du Trafic Aérien (CNS/ATM), un large éventail d’applications non aéronautiques ont également besoin de navigation par satellite fiable avec un niveau d’intégrité garanti. Beaucoup de ces applications se situent en environnement urbain. Le contrôle d’intégrité GNSS est un élément clé des applications de sécurité de la vie (SoL), telle que l’aviation, et des applications exigeant une fiabilité critique comme le télépéage basé sur l’utilisation du GNSS, pour lesquels des erreurs de positionnement peuvent avoir des conséquences juridiques ou économiques. Chacune de ces applications a ses propres exigences et contraintes, de sorte que la technique de contrôle d’intégrité la plus appropriée varie d’une application à l’autre. Cette thèse traite des systèmes de télépéage utilisant GNSS en environnement urbain. Les systèmes de navigation par satellite sont l’une des technologies que l’UE recommande pour le Service Européen de Télépéage Electronique (EETS). Ils sont déjà en cours d’adoption: des systèmes de télépéage pour le transport poids lourd utilisant GPS comme technologie principale sont opérationnels en Allemagne et en Slovaquie, et un système similaire est envisagé en France à partir de 2013. À l’heure actuelle, le contrôle d’intégrité GPS s’appuie sur des systèmes d´augmentation (GBAS, SBAS, ABAS) conçus pour répondre aux exigences de l’OACI pour les opérations aviation civile. C´est la raison pour laquelle cette thèse débute par une présentation du concept d’intégrité en aviation civile afin de comprendre les performances et contraintes des systèmes hérités. La thèse se poursuit par une analyse approfondie des systèmes de télépéage et de navigation GNSS en milieu urbain qui permets de dériver les techniques de contrôle d’intégrité GNSS les plus adaptées. Les algorithmes autonomes de type RAIM ont été choisis en raison de leur souplesse et leur capacité d´adaptabilité aux environnements urbains. Par la suite, le modèle de mesure de pseudodistances est élaboré. Ce modèle traduit les imprécisions des modèles de correction des erreurs d’horloge et d’ephemeride, des retards ionosphériques et troposphériques, ainsi que le bruit thermique récepteur et les erreurs dues aux multitrajets. Les exigences d’intégrité GNSS pour l’application télépéage sont ensuite dérivées à partir de la relation entre les erreurs de positionnement et leur effets dans la facturation finale. Deux algorithmes RAIM sont alors proposés pour l’application péage routier. Le premier est l’algorithme basé sur les résidus de la solution des moindres carrés pondérés (RAIM WLSR), largement utilisé dans l’aviation civile. Seulement, un des principaux défis de l’utilisation des algorithmes RAIM classiques en milieux urbains est un taux élevé d’indisponibilité causé par la mauvaise géométrie entre le récepteur et les satellites. C’est pour cela que un nouvel algorithme RAIM est proposé. Cet algorithme, basé sur le RAIM WLSR, est conçu de sorte à maximiser l’occurrence de fournir un positionnement intègre dans un contexte télépéage. Les performances des deux algorithmes RAIM proposés et des systèmes de télépéage associés sont analysés par simulation dans différents environnements ruraux et urbains. Dans tous les cas, la disponibilité du nouvel RAIM est supérieure à celle du RAIM WLSR.
Source: theses.fr (ABES)
Author: Carlos Daniel Salós Andrés
Institution: Institut National Polytechnique de Toulouse
Language: French
Subfield: Aerospace Engineering
Field: Engineering
Domain: Physical Sciences
Open Access status: green
OpenAlex ID: W7143419189