Navigation par satellite

Ce module vise à introduire les principes fondamentaux des systèmes GNSS (Global Navigation Satellite Systems), à formuler le problème de localisation par trilatération, ainsi qu’à présenter les principales architectures GNSS et leurs applications. Le cours aborde également les méthodes de traitement du signal et d’estimation permettant d’obtenir les observables nécessaires au calcul de position, vitesse et temps (PVT).

Le cours débute par une introduction générale aux systèmes GNSS : principe de la trilatération, présentation des constellations existantes (GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou), signaux GNSS et principales applications, notamment l’utilisation des GNSS comme signaux d’opportunité.Une deuxième partie introduit le modèle du signal GNSS reçu et les notions d’estimation du retard et du Doppler.Le cours est ensuite structuré en trois blocs principaux :

1. Front-end GNSS
   Chaîne de réception RF et traitement numérique permettant le passage du signal IQ reçu au signal en bande de base.
2. Acquisition et Tracking
   Formulation du problème de détection et estimation par maximum de vraisemblance (ML). Étude des algorithmes d’acquisition et des boucles de poursuite DLL et PLL.
3. Calcul PVT (Position, Velocity, Timing)
   Exploitation des observables GNSS pour le calcul de position, vitesse et synchronisation temporelle. Introduction aux méthodes de régression linéaire et au filtrage de Kalman.

Des séances de travaux pratiques sont associées aux parties front-end et calcul PVT.

• Traitement du signal numérique
• Probabilités et estimation statistique
• Bases en algèbre linéaire