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Traitement des signaux GPS: Fondamentaux

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Dans cours

ENV-340: Fundamentals of satellite positioning

Bases des références géodésiques, principe de mesure utilisé en localisation par satellites et de l'estimation de la qualité de positions GNSS (Global Navigation Satellites Systems). ...

Description

Cette séance de cours couvre les bases du traitement des signaux GPS, y compris les sources d'erreur, les éphémérides, la santé des satellites et le processus de calcul des positions des utilisateurs à l'aide de récepteurs GPS. Il explique le temps d'acquisition des signaux GPS, la correction des distances dues à l'ionosphère et à la troposphère, et les paramètres impliqués dans les messages GPS. En outre, il se penche sur la modélisation des erreurs d'horloge satellite, des inconnues de position du récepteur, des erreurs atmosphériques et de la matrice de résolution des cofacteurs de paramètres.

Enseignant·e

Pierre-Yves Gilliéron

Originaire de Mézières (Vaud), né en 1964, Pierre-Yves Gilliéron obtient un diplôme dingénieur en génie rural et géomètre à lEcole polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) en 1988. De 1988 à 1990, il travaille au laboratoire de photogrammétrie de lEPFL où il participe à un projet de recherche en traitement dimage avec le partenaire industriel LEICA. De 1991 à 1997, il est engagé par un bureau dingénieurs du Valais où il est actif dans le domaine de la géomatique. Responsable du secteur de la photogrammétrie, il dirige des mandats tant en Suisse quà létranger. En 1997, il rejoint lEPFL et il est nommé chargé de cours pour le positionnement par satellite et la topographie. Parallèlement, Il collabore à la recherche et au développement au sein du laboratoire de Topométrie (TOPO) dans le domaine des systèmes de navigation appliqués aux transports. Dès 2018, il occupe le poste d'adjoint à la direction de la section en sciences en ingénierie de l'environnement (SIE) de l'EPFL. -- Il a été membre du comité de lInstitut Suisse de Navigation (ION-CH), de la commission géodésique suisse (SCNAT/SGK), de commissions d'experts de la VSS, du comité its-ch et de diverses associations professionnelles (IGSO, geosuisse, SSPIT).

Source officielle

Concepts associés (22)

Global Positioning System

Le Global Positioning System (GPS) (en français : « Système mondial de positionnement » [littéralement] ou « Géo-positionnement par satellite »), originellement connu sous le nom de Navstar GPS, est un système de positionnement par satellites appartenant au gouvernement fédéral des États-Unis. Mis en place par le département de la Défense des États-Unis à des fins militaires à partir de 1973, le système avec vingt-quatre satellites est totalement opérationnel en 1995.

Horloge radio-pilotée

vignette|Atomic clock Une horloge radio-pilotée (en Anglais RCC, qui signifie Radio-Controlled Clock) est une horloge qui est synchronisée sur un signal horaire émis par une station disposant d'une référence de temps, par exemple une horloge atomique. Une horloge radio-pilotée peut être synchronisée sur les signaux d'un émetteur unique comme DCF77, Allouis, ou bien sur de multiples émetteurs comme les satellites GPS. Les horloges radio-pilotées peuvent être des horloges décoratives, des montres, des horloges d'ordinateur, ou d'autres systèmes qui ont besoin de disposer de l'heure avec précision.

Horloge atomique

vignette|Horloge atomique commerciale à césium ayant servi à réaliser le temps légal français dans les années 1980 et comme référence pour l'horloge parlante. vignette|Horloge atomique à césium, vue interne. Une horloge atomique est une horloge qui utilise la pérennité et l'immuabilité de la fréquence du rayonnement électromagnétique émis par un électron lors du passage d'un niveau d'énergie à un autre pour assurer l'exactitude et la stabilité du signal oscillant qu'elle produit.

Système de positionnement par satellites

Un système de positionnement par satellites également désigné sous le sigle GNSS (pour Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) est un ensemble de composants reposant sur une constellation de satellites artificiels permettant de fournir à un utilisateur par l’intermédiaire d'un récepteur portable de petite taille sa position 3D, sa vitesse 3D et l'heure. Cette catégorie de système de géopositionnement se caractérise par une précision métrique, sa couverture mondiale et la compacité des terminaux, mais également par sa sensibilité aux obstacles présents entre le terminal récepteur et les satellites.

Code correcteur

vignette|Pour nettoyer les erreurs de transmission introduites par l'atmosphère terrestre (à gauche), les scientifiques de Goddard ont appliqué la correction d'erreur Reed-Solomon (à droite), qui est couramment utilisée dans les CD et DVD. Les erreurs typiques incluent les pixels manquants (blanc) et les faux signaux (noir). La bande blanche indique une brève période pendant laquelle la transmission a été interrompue.

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