Étude d'algorithmes de poursuite du signal GNSS permettant d'améliorer le positionnement en environnement urbain

Cette activite de recherche concerne le domaine de la navigation par satellite qui utilise lessystemes GNSS (Global Navigation Satellite Systems). Elle vise a ameliorer les performances globalesd’un systeme de navigation, c’est a dire la robustesse, la disponibilite et l’integrite d’un recepteurutilisant les signaux GNSS pour elaborer sa position et sa vitesse. L’enjeu est important et on noteque les representations des nouveaux signaux proposes pour GPS et GALILEO visent a diminuer lacorrelation entre les signaux, faciliter la poursuite de ces signaux en abaissant le niveau des seuils depoursuite, reduire l’effet des interferences. La navigation basee sur les signaux GNSS reste toutefoisdependante du canal de propagation et est particulierement affectee en cas reflexion, refraction,diffraction, diffusion, et de blocage du signal emis par le satellite. Il en resulte une degradationimportante des performances en environnement urbain. L’objectif de cette recherche est ainsi deproposer, d’analyser et de caracteriser des architectures de recepteur robuste, permettantd’adresser efficacement le probleme de la navigation dans des environnements difficiles ou le signalGNSS est affecte par de fortes perturbations. De nombreux travaux de recherche visant a ameliorer les performances des algorithmes de poursuite du signal au sein d’un recepteur ont ete conduites, en particulier pour adresser leprobleme de cette poursuite dans des environnements difficiles, en presence de multi-trajets. Lesapproches les plus connues traitent le signal de post-correlation. Ainsi l’utilisation de correlateursetroits permet de reduire l’impact des multi-trajets generant un retard important. De meme destechniques utilisant un banc de correlateurs pour estimer les parametres des multi-trajets ont eteetudiees. La presence de multi-trajets demeure toutefois une importante source d’erreur pour desrecepteurs operant en environnement urbain. L’amelioration des performances des recepteurs dansce contexte reste un enjeu important et de nombreuses etudes sont conduites en vue d’ameliorer ladisponibilite, la robustesse, la fiabilite et l’integrite de ces recepteurs. Le principal objectif de cette these est de proposer une architecture de poursuite adaptive exploitant des techniques de poursuite vectorielle (Vector Tracking Loop – VTL). Les recepteurs conventionnels utilisent une architecture directe ou une poursuite scalaire du signal (Scalar TrackingLoop – STL) est realisee en amont du navigateur. Cette architecture n’utilise pas les informationselaborees par le navigateur pour ameliorer les performances de la poursuite. Au contrairel’architecture vectorielle permet a la poursuite de beneficier de la connaissance de la position et dela vitesse estimees par le recepteur. Il peut en resulter une degradation de la poursuite lorsque le navigateur ne sait pas isoler une mesure contaminee. Cet architecture rend donc les performances d’un canal tres dependantes des mesures utilisees par le navigateur, et donc en particulier des autres canaux. L’approche qui est exploree ici vise a combiner les approches de poursuite STL et VTL pour ameliorer les performances des recepteurs en environnement urbain, dans un contexte multiconstellation.