FR2823570A1

FR2823570A1 - Procede d'acquisition d'informations azimutales a l'aide d'une seule antenne plane

Info

Publication number: FR2823570A1
Application number: FR0203915A
Authority: FR
Inventors: Masato Takahashi
Original assignee: Communications Research Laboratory
Current assignee: Communications Research Laboratory
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2002-03-28
Publication date: 2002-10-18
Anticipated expiration: 2022-03-28
Also published as: GB2379112A; FR2823570B1; US6774843B2; GB0207000D0; GB2379112A8; DE10214071A1; GB2379112B; US20020175858A1; DE10214071B4

Abstract

L'invention concerne un procédé d'acquisition d'informations azimutales qui consiste à disposer une antenne GPS plane unique (1) à rayonnement hémisphérique et centre de faisceau horizontal pour définir une zone de couverture céleste représentant un quart de sphère dans la direction dans laquelle l'antenne est tournée; à amener un récepteur GPS (2) relié à l'antenne (1) à chercher à recevoir des signaux transmis par des satellites GPS; à traiter dans une unité de traitement (3) des signaux reçus pour déterminer les satellites présents dans la zone de couverture; à ordonner les satellites par leurs azimuts dans un ordre dextrogyre à partir de l'azimut initial de la zone de couverture; à limiter l'azimut de la direction dans laquelle l'antenne est tournée en utilisant l'azimut du dernier satellite dans l'ordre comme azimut initial et la direction inverse de l'azimut du premier satellite dans l'ordre comme azimut final; et à fournir en sortie l'azimut limité à l'aide d'une unité de sortie de résultat (4).

Description

La présente invention concerne un procédé pour acquérir des informations azimutales à l'aide de signaux transmis à partir de satellites du système de positionnement mondial (GPS).

Antérieurement, des informations de positionnement, telles que latitude, longitude, altitude et heure GPS pouvaient être obtenues rapidement à partir de signaux transmis par des satellites GPS, mais il n'était pas possible d'obtenir des informations azimutales.

L'inventeur de la présente invention a par conséquent développé un procédé permettant d'acquérir des informations azimutales à l'aide de deux antennes de type plaquette ou "patch" planes (demandes de brevets japonais n 2000-91362 et 2001-93964).

Ce procédé d'acquisition d'informations azimutales comprend les étapes qui consistent à disposer deux antennes du type plaquette planes dos à dos, parallèlement l'une à l'autre et verticalement, pour qu'ainsi chaque antenne plane définisse une zone de couverture céleste de sensibilité d'antenne qui représente un quart de sphère céleste dans la direction dans laquelle l'antenne est tournée; à faire extraire par des unités de réception reliées aux antennes respectives des valeurs de puissance de tous les signaux de satellites GPS reçus; à déterminer par discrimination à partir d'une comparaison des valeurs de puissance de signaux extraites l'antenne dans la zone de couverture céleste de laquelle se trouve le satellite GPS qui a transmis chaque signal ; organiser les résultats de l'étape de discrimination des zones de présence des satellites en une séquence en boucle; et à déterminer ou limiter un azimut d'une direction de mesure à partir d'informations contenues dans une séquence de résultats de discrimination en boucle.

Pour mettre en #uvre ce procédé d'acquisition d'informations azimutales dans un récepteur GPS qui soit disponible sur le marché, l'inventeur a également développé un récepteur GPS comprenant une unité de transmission de données, une unité de réception de données et une unité de traitement de données (demande de brevet japonais n 2000-364605).

Ceci a permis d'acquérir rapidement des informations azimutales en disposant deux antennes du type plaquette planes dos à dos, parallèlement l'une à l'autre et verticalement, et en disposant deux récepteurs GPS de telle façon que l'unité de transmission de données et l'unité de réception de données de chaque récepteur GPS soient tournées vers l'unité de réception de données et l'unité de transmission de données de l'autre récepteur, pour ainsi permettre la transmission de données de satellites GPS reçues par l'un des récepteurs GPS à l'autre récepteur GPS, et le traitement des deux groupes de données à l'aide de l'unité de traitement de données.

Les informations azimutales acquises à partir de signaux de satellites GPS sont plus fiables que les informations azimutales acquises au moyen d'un compas qui subit les effets de champs magnétiques.

Cependant, le procédé ci-dessus d'acquisition d'informations azimutales proposé par l'inventeur de la présente invention nécessite que deux antennes planes soient disposées en parallèle et que les données acquises par l'un des récepteurs GPS soient transmises à l'autre. Il faut donc au moins deux antennes et des moyens pour transmettre les données entre les deux récepteurs GPS.

La présente invention a été conçue compte tenu de la situation ci-dessus et a pour but de proposer un

procédé très simple pour acquérir des informations azimutales qui permette l'acquisition d'informations azimutales à l'aide d'une seule antenne plane et d'un seul récepteur GPS.

Pour atteindre ce but et selon l'un des aspects de la présente invention, il est proposé un procédé d'acquisition d'informations azimutales caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: disposer une antenne GPS plane unique présentant un diagramme d'antenne hémisphérique et dont le centre du faisceau est horizontal pour définir une zone de couverture céleste de sensibilité de l'antenne, qui représente un quart de sphère céleste dans une direction dans laquelle l'antenne GPS est tournée, délimité par un grand demi-cercle passant par le zénith; faire en sorte qu'un récepteur GPS relié à l'antenne GPS cherche à recevoir des signaux transmis par des satellites GPS situés dans l'hémisphère céleste ; traiter dans une unité de traitement de données les signaux reçus par le récepteur pour déterminer par discrimination les satellites présents dans la zone de couverture; utiliser les azimuts des satellites, obtenus par un processus de calcul de positionnement pour ordonner les satellites dont la présence a été constatée dans la zone de couverture céleste, dans un ordre dextrogyre à partir de l'azimut initial de la zone de couverture céleste ; et limiter l'azimut d'une direction dans laquelle l'un des côtés du grand demi-cercle est tourné à l'intérieur d'une plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre, dont l'azimut initial est l'azimut du satellite correspondant au dernier dans

l'ordre et dont l'azimut final correspond à la direction inverse de l'azimut du satellite correspondant au premier dans l'ordre.

Selon une caractéristique particulière de la présente invention, le procédé peut comprendre également les étapes qui consistent à: tourner l'antenne GPS plane de 180 degrés pour définir une zone de couverture céleste de sensibilité de l'antenne, qui représente l'autre quart de sphère céleste ; faire en sorte que le récepteur GPS relié à l'antenne GPS cherche à recevoir des signaux transmis par des satellites GPS situés dans l'hémisphère céleste et limiter l'azimut de la direction dans laquelle l'autre côté du grand demi-cercle est tourné à l'aide des mêmes étapes que celles définies ci-dessus ; limiter un azimut unique en calculant le produit commun de couples formés de l'azimut obtenu dans la première position de l'antenne GPS et de l'azimut obtenu dans la seconde position de l'antenne GPS.

Le procédé de la présente invention peut également comprendre l'étape qui consiste à monter l'antenne GPS sur la tête d'un observateur et à placer l'antenne dans un état horizontal ou vertical en fonction des informations à acquérir.

De préférence, le procédé selon la présente invention comprend également l'étape qui consiste à fournir en sortie l'azimut limité d'une direction à l'aide d'une unité de sortie de résultat.

Comme cela a été défini ci-dessus, le procédé de la présente invention permet l'acquisition d'informations azimutales à l'aide d'une seule antenne GPS comportant un diagramme de directivité hémisphérique, et est donc extrêmement simple et économique.

Ce qui précède, ainsi que d'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention, ressortira plus clairement de la description détaillée suivante d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 est un schéma conceptuel illustrant le principe de l'acquisition d'informations azimutales par le procédé d'acquisition d'informations azimutales de la présente invention; la figure 2 est une représentation schématique d'un mode de réalisation d'un dispositif permettant d'acquérir des informations azimutales, dispositif qui constitue une forme de mise en #uvre concrète du procédé d'acquisition d'informations azimutales selon l'invention; la figure 3 est un schéma montrant une relation entre une disposition de satellites spatiaux et une antenne, lorsqu'une limitation azimutale est réalisée à l'aide du dispositif représenté sur la figure 2; la figure 4(a) est un schéma destiné à expliquer la manière dont une antenne est installée sur la tête d'un observateur, lorsque la priorité est donnée à une fonction d'acquisition d'informations de positionnement; la figure 4(b) est un schéma destiné à expliquer la manière dont l'antenne est installée sur la tête de l'observateur, lorsque la priorité est donnée à une fonction d'acquisition d'informations azimutales; la figure 4(c) est un autre schéma destiné à expliquer la manière dont l'antenne est installée sur la tête de l'observateur, lorsque la priorité est donnée à une fonction d'acquisition d'informations azimutales;

la figure 5 (a) est un schéma montrant l'état de contacts d'un inverseur à mercure lorsqu'un dispositif d'acquisition d'informations azimutales conçu pour être monté sur la tête d'un observateur est utilisé avec priorité donnée à une fonction d'acquisition d'informations de positionnement; la figure 5(b) est un schéma montrant l'état des contacts de l'inverseur à mercure lorsque le dispositif d'acquisition d'informations azimutales conçu pour être monté sur la tête de l'observateur est utilisé avec priorité donnée à une fonction d'acquisition d'informations azimutales; la figure 5(c) est un autre schéma montrant l'état des contacts de l'inverseur à mercure lorsque le dispositif d'acquisition d'informations azimutales conçu pour être monté sur la tête de l'observateur est utilisé avec priorité donnée à une fonction d'acquisition d'informations azimutales; et la figure 6 est un schéma montrant une relation entre une disposition de satellites spatiaux et une antenne, lorsqu'une limitation azimutale est réalisée à l'aide du dispositif et que l'orientation de l'antenne est inversée de 180 degrés par rapport à la figure 3.

Un mode de réalisation d'un dispositif d'acquisition d'informations azimutales qui constitue une forme de mise en #uvre concrète du procédé d'acquisition d'informations azimutales selon la présente invention, va maintenant être expliqué en détail en référence aux dessins annexés.

Dans l'explication suivante, le degré est utilisé comme unité de mesure pour les angles, le nord étant défini à 0 degré et, en allant dans le sens des aiguilles d'une montre, l'est à 90 degrés, le sud à 180 degrés et l'ouest à 270 degrés. L'angle.d'élévation

est défini à 0 degré à l'horizontale et 90 degrés au zénith.

Le principe de l'acquisition d'informations azimutales de la présente invention va tout d'abord être expliqué en référence à la figure 1. Une antenne de type plaquette ou "patch" plane 1 est située approximativement au milieu de la figure 1. L'antenne de type plaquette 1 est disposée perpendiculairement au sol. La direction dans laquelle un observateur est tourné lorsqu'il se tient debout sur le sol et baisse les yeux pour regarder l'antenne de type plaquette plane 1 disposée pour être pointée vers la gauche, est définie comme la direction de mesure 5 de l'observateur.

L'antenne de type plaquette 1 présente un diagramme de rayonnement hémisphérique par rapport à l'onde polarisée de manière circulaire utilisée par le système de satellites GPS. L'antenne qui possède un faisceau hémisphérique a, en de rares occasions, été définie dans des articles techniques comme étant non directionnelle. Toutefois, étant donné qu'au sens strict du terme "non directionnel" signifie dans ce contexte "isotrope", le terme "non directionnel" ne sera pas utilisé comme qualificatif en ce qui concerne le diagramme de rayonnement hémisphérique dans cette description. L'antenne de type plaquette 1 se dresse perpendiculairement au sol. La moitié du faisceau hémisphérique est donc dirigée vers le sol et est inutilisable. L'autre moitié a une sensibilité dans la direction du ciel.

Lorsque l'antenne de type plaquette plane 1 est ainsi disposée perpendiculairement au sol, sa zone de couverture réelle coïncide avec la moitié du ciel divisé en deux par un demi-cercle qui fait partie d'un grand cercle, comme cela est visible sur la figure 1.

Ce grand cercle est le grand cercle 7 qui définit la limite entre la zone de couverture céleste 6 de l'antenne de type plaquette plane 1 et le reste du ciel. En d'autres termes, la zone de couverture de l'antenne de type plaquette plane 1 est le quart de sphère céleste dans lequel le satellite GPS A est situé sur la figure 1, tandis que le quart de sphère céleste dans lequel se trouve le satellite GPS B n'est pas une zone de couverture de l'antenne de type plaquette plane 1.

L'onde radio de positionnement transmise par un satellite GPS a une fréquence dans la bande hyperfréquence, voisine de 1,5 GHz et présente donc une excellente propriété de propagation linéaire, comme la lumière. L'antenne de type plaquette plane GPS 1 peut se synchroniser avec des signaux émis par le satellite GPS A dans la zone de couverture céleste 6, mais pas avec des signaux émis par le satellite GPS B qui n'est pas dans la zone de couverture céleste 6 de l'antenne de type plaquette plane 1. Les zones dans lesquelles le satellite GPS A et le satellite GPS B sont situés peuvent donc être déterminées en fonction de l'établissement ou non d'un synchronisme. Une limitation azimutale de la direction de mesure 5 peut être réalisée par fusion de la discrimination des zones de présence de satellites GPS et des informations azimutales des satellites GPS.

Les caractéristiques principales d'une antenne de type plaquette ou "patch" plane, utilisée pour l'acquisition d'informations azimutales comprennent des dimensions faibles, un poids léger, une facilité de fabrication et un coût peu élevé. Lors de la fabrication réelle d'une antenne de type plaquette plane, l'antenne terminée peut avoir un diagramme de rayonnement par rapport à l'onde polarisée de manière

circulaire à droite, qui définit un angle solide légèrement plus grand que l'hémisphère, c'est-à-dire légèrement plus grand que le diagramme de rayonnement par rapport à l'onde polarisée circulairement à droite calculé de manière théorique lors de la conception en supposant un plan de projection horizontal infini. Ceci provient du fait que le résultat de la conception qui suppose un plan de projection horizontal infini lors des calculs théoriques diffère de la situation réelle. Ce phénomène est décrit dans la littérature, en particulier dans les références suivantes: "Antennes planes de petite taille" : Haneishi, Kizuhiro Hirasawa et Yasuo Suzuki, publié par l'Institut des Ingénieurs en Electronique, Informatique et Communication, 10 août 1996, p. 100, et "Système de positionnement mondial : et Applications", Volume I, rédigé par Bradford W.

Parkinson et James J. Spilker Jr. et publié par l'Institut Américain de l'Aéronautique et de l'Astronautique, 1996, p. 342-343,722.

La technique qui consiste à corriger cette différence de forme de faisceau en modifiant légèrement la taille du substrat ou la taille de la plaquette, entre autres, pour obtenir le diagramme de directivité souhaité d'une antenne est connue sous le nom de configuration de diagramme d'antenne.

Lorsqu'à la différence de l'hémisphère céleste selon les calculs d'études, le produit fabriqué s'avère avoir un faisceau plus étendu que l'hémisphère céleste, il est facile de configurer l'antenne pour que son faisceau corresponde à l'hémisphère céleste en disposant un écran composé d'une substance formant écran aux ondes radio sur sa face arrière, afin de supprimer la zone de sensibilité non souhaitée.

Un mode de réalisation d'un dispositif pour acquérir des informations azimutales mettant en #uvre le procédé d'acquisition d'informations azimutales selon la présente invention va maintenant être décrit en référence à la figure 2. Sur la figure 2, l'antenne de type plaquette plane 1 est reliée à une unité de réception GPS 2.

L'unité de réception GPS 2 représentée sur la figure 2 peut avoir les mêmes caractéristiques fonctionnelles et spécifications que les récepteurs GPS inclus dans des dispositifs de positionnement mobiles et compacts très répandus utilisant des signaux dans la bande Ll. Ceci permet de tirer profit des technologies développées pour la production de dispositifs de positionnement GPS à usage civil légers et de faibles dimensions, principalement en matière de réduction de taille et de facilité de production en masse. Grâce à la réduction de taille et de poids réalisée dans les dispositifs de positionnement GPS à usage civil, il existe un grand nombre de récepteurs GPS disponibles dans des tailles proportionnées aux antennes du type plaquette planes. Ils sont également faciles à fabriquer. En outre, ces récepteurs GPS comportent des antennes du type plaquette planes formées solidairement du boîtier du récepteur, et il existe déjà des modèles bon marché de la taille de la paume de la main. Les technologies de production sont bien établies. La mine considérable de technologies de miniaturisation existant actuellement peut être utilisée pour fabriquer de manière économique le dispositif de la présente invention.

Le récepteur GPS fournit périodiquement en sortie la chaîne de données suivante selon une période de, par exemple, une fois par seconde ou une période plus courte. Autrement dit, il est construit selon des

spécifications courantes. Des données telles que les données suivantes font partie de la chaîne de données : tout d'abord, l'heure instantanée, puis, comme données de positionnement, la latitude, la longitude, l'altitude, l'heure de calcul du positionnement, le mode de calcul du positionnement (indiquant s'il s'agit d'un positionnement bidimensionnel utilisant trois satellites ou d'un positionnement tridimensionnel utilisant quatre satellites), le numéro du satellite affecté au canal 1, l'angle d'élévation du satellite affecté au canal 1, l'azimut du satellite affecté au canal 1, l'état du canal en ce qui concerne la synchronisation avec le signal émis par le satellite affecté au canal 1, le numéro du satellite affecté au canal 2, l'angle d'élévation du satellite affecté au canal 2, l'azimut du satellite affecté au canal 2, l'état du canal en ce qui concerne la synchronisation avec le signal émis par le satellite affecté au canal 2,... et le numéro du satellite affecté au canal n, l'angle d'élévation du satellite affecté au canal n, l'azimut du satellite affecté au canal n, et l'état du canal en ce qui concerne la synchronisation avec le signal émis par le satellite affecté au canal n. Le nombre de canaux n utilisés est habituellement de 12. Comme le récepteur GPS peut se synchroniser simultanément avec les signaux de ces 12 satellites, ses spécifications peuvent être considérées comme classiques selon les normes en vigueur. La présente invention peut utiliser un récepteur GPS d'ondes dans la bande Ll et une antenne plane de ce type, disponibles de manière générale sur le marché, sensiblement sans modification.

L'unité de réception GPS 2 cherche à se synchroniser avec les signaux des satellites et à décoder ces signaux par l'intermédiaire de l'antenne de

type plaquette plane 1, ainsi qu'à déterminer une position. L'unité de réception GPS 2 se livre à une recherche des signaux provenant de tous les satellites GPS supposés se trouver dans le ciel, tout comme le récepteur GPS d'un dispositif de positionnement par satellites mobile classique, exactement de la même manière que s'il était relié à une antenne dont la zone de couverture est l'hémisphère céleste.

L'onde radio transmise à partir d'un satellite GPS contient des informations sur les orbites de tous les satellites GPS (données d'almanac). Chaque satellite transmet ces données. Par conséquent, dans le cas d'un satellite présent dans le ciel à un angle d'élévation supérieur à 0 degré, considéré par rapport à la position instantanée de l'observateur, mais dont le signal est bloqué par un bâtiment ou par la topographie, ou dans le cas d'un satellite qui ne se trouve pas dans la zone de couverture de l'antenne et avec le signal duquel une synchronisation ne peut pas être établie, l'angle d'élévation et l'azimut du satellite concerné peuvent être calculés et fournis par un simple calcul à partir des données reçues d'un autre satellite GPS dont le signal a été établi par l'antenne. Les équipements qui fournissent ces informations existent concrètement.

Bien que tous les satellites GPS transmettent des signaux exactement à la même fréquence, grâce à l'utilisation d'une technologie appelée le système de communication à spectre étalé rendue possible par un codage pseudo aléatoire, une interférence des signaux n'a pas lieu même lorsque la même fréquence est utilisée. Dans le codage pseudo aléatoire, à chaque satellite GPS est affectée une séquence de signaux numériques différente dans laquelle 0 et 1 alternent de manière irrégulière. Ceci permet de distinguer et de

recevoir séparément les signaux provenant des satellites. Autrement dit, le principe du codage pseudo aléatoire facilite la discrimination des angles d'élévation dans le ciel et des azimuts de tous les satellites GPS présents à un angle d'élévation supérieur à 0 degré, considéré par rapport à la position instantanée de l'observateur, ainsi que l'établissement ou le non-établissement d'une synchronisation avec les signaux provenant des satellites individuels, c'est-à-dire la différenciation de l'état de réception et la réception des signaux émis par les satellites.

Au cours de la recherche de signaux par le récepteur GPS, les données de chaque satellite, c'est-à-dire le numéro du satellite GPS, l'angle d'élévation du satellite, l'azimut du satellite et l'état du canal, sont fournies périodiquement en sortie par le récepteur GPS. Les données de résultat de positionnement, c'est-à-dire la latitude, la longitude, l'altitude, l'heure de calcul du positionnement, le mode de calcul du positionnement et l'heure instantanée, sont également fournies périodiquement en sortie par le récepteur GPS. Il n'existe pas de restriction particulière en ce qui concerne la période de sortie des données. Des récepteurs GPS qui fournissent en sortie des données environ une fois par seconde sont actuellement largement utilisés. Une période de sortie plus courte peut également être utilisée, le cas échéant.

Les données acquises par l'unité de réception GPS 2 sont fournies en entrée à une unité de traitement de données 3. L'unité de traitement de données 3 traite les données de la manière suivante.

Parmi les données de satellites, seules les données des satellites dont l'état de canal est synchronisé et

dont l'angle d'élévation est de 85 degrés ou moins sont extraites. La raison de l'exclusion des satellites dont les angles d'élévation sont supérieurs à 85 degrés est que les satellites qui ont des angles d'élévation importants, proches du zénith ont une élongation réelle très faible, bien qu'à l'observation ils aient des azimuts qui diffèrent numériquement.

Une limitation azimutale est possible si au moins un satellite est extrait.

Pour réaliser une limitation d'azimut, les satellites extraits sont ordonnés ou mis en séquence conformément à la règle suivante.

Si un seul satellite est extrait, il est défini comme le premier élément ainsi que le dernier élément de la séquence.

S'il y a deux satellites extraits ou plus, la procédure à suivre est la suivante: créer un ordre circulaire dextrogyre en ce qui concerne les azimuts des satellites; si l'espacement entre l'azimut d'un satellite donné (appelé ici satellite A) et l'azimut du satellite suivant dans le sens des aiguilles d'une montre (appelé satellite B) est de 180 degrés ou plus, définir le satellite A comme le dernier élément et le satellite suivant B comme le premier élément; et ordonner les autres satellites (autres que A et B) par leurs azimuts, en procédant dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du premier élément B.

La direction de mesure est limitée de la manière suivante.

Précisément, la direction de mesure est limitée à l'intérieur d'une plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre entre un azimut initial qui correspond à l'azimut du satellite associé au dernier élément et un azimut final qui correspond à la

direction opposée à l'azimut du satellite associé au premier élément.

L'unité de traitement de données 3 transmet le résultat du traitement à une unité de sortie de résultat 4.

Le fonctionnement de l'unité de sortie de résultat 4 va maintenant être expliqué.

L'unité de sortie de résultat 4 fournit à l'observateur le résultat de la limitation azimutale de la direction de mesure. Dans le cas exceptionnel où le nombre de satellites extraits est nul, l'unité de sortie de résultat 4 conseille à l'observateur de tenter à nouveau la mesure après s'être déplacé jusqu'à un point où le ciel est dégagé.

L'unité de sortie de résultat 4 communique les informations à l'observateur sous la forme d'un message vocal. Bien que la sortie d'un message sonore présente l'avantage de permettre à une personne même malvoyante de recevoir une assistance concernant une action appropriée, les informations peuvent, à titre de variante, être fournies en sortie sur un dispositif d'affichage à cristaux liquides.

Les informations fournies à ce moment-là peuvent comprendre : des informations azimutales correspondant à la direction de mesure (résultat de la limitation d'azimut), l'heure instantanée (heure GPS), la latitude, la longitude, l'altitude, l'heure du positionnement le plus récent et des conseils à l'observateur dans le cas d'un traitement exceptionnel.

Par exemple, lorsqu'un seul signal de satellite n'a même pas pu être capté, il est conseillé à l'observateur de retenter la mesure après s'être déplacé jusqu'à un endroit où le ciel est plus dégagé.

En ce qui concerne la méthode de sortie de l'azimut de la direction de mesure 5 pour la limitation

azimutale, si le sens de rotation a été établi, un message peut être communiqué à l'observateur pour fournir le couple ([alpha],ss dans lequel a représente l'azimut initial et ss l'azimut final. Cependant, il est également possible de définir un azimut approximatif (ci-après 9) et un écart unilatéral (ci-après 8) et de fournir en sortie un message sous la forme de (0,8) . 0 et 8 sont donnés par: # = a + (8/2)
8 = {(360 + ss -a)MOD 360}/2 où x MOD y représente le reste de la division de x par y.

Dans la mesure où le sens de rotation a été défini, l'une quelconque des informations en mode (a, ss) et en mode (#, 8) peut immédiatement être convertie dans l'autre. L'observateur peut recevoir des informations dans l'un ou l'autre mode étant donné que les modes ne diffèrent pas particulièrement en ce qui concerne la signification numérique des informations communiquées.

Il est donc possible de rendre les choses plus commodes pour l'observateur en lui permettant de choisir celui des modes qui est le plus adapté à l'objectif visé.

Sinon, les informations peuvent être fournies en sortie dans les deux modes.

Lorsque cela est plus commode pour l'observateur, un angle donné peut être ajouté de manière continue au résultat de sortie avant que ce dernier ne soit transmis à l'observateur. Par exemple, si l'observateur porte l'antenne du type plaquette plane 1 sur son dos, la direction de mesure 5 sera dirigée latéralement à gauche par rapport au corps de l'observateur. Dans le cas de cette configuration, il est plus commode pour l'observateur que l'unité de sortie de résultat 4 fournisse toujours en sortie des valeurs, converties dans celles correspondant à la direction orientée vers

l'avant pour l'observateur, c'est-à-dire des valeurs obtenues en ajoutant 90 degrés au résultat. Un exemple illustratif va maintenant être expliqué.

La figure 3 montre un exemple de la relation entre une disposition de satellites spatiaux et l'antenne 1 lorsqu'une limitation azimutale est réalisée à l'aide du dispositif d'acquisition d'informations azimutales selon le mode de réalisation précédent. La formation de cercles concentriques de la figure 3 représente une vue imaginaire de l'hémisphère céleste dont le centre est le zénith au niveau du point du sol où se trouve l'observateur, vue considérée en regardant vers le bas depuis un point plus élevé que le zénith. L'angle d'élévation est de 0 degré au niveau du cercle situé le plus à l'extérieur et augmente vers l'intérieur par incréments de 10 degrés à chaque cercle concentrique successif. L'azimut est indiqué par la mention "Nord (0 degré) ", suivie en procédant dans le sens des aiguilles d'une montre par les mentions "Est (90 degrés) ", "Sud (180 degrés) " et "Ouest (270 degrés)". Les points situés à des emplacements dispersés indiquent les positions de satellites GPS selon l'angle d'élévation et l'azimut. Douze satellites sont représentés. Certains points sont pleins (noirs) et d'autres vides (blancs).

Un point noir désigne un satellite GPS dont la présence sera déterminée ultérieurement dans la zone de couverture de l'antenne de type plaquette plane 1 et ayant un angle d'élévation non supérieur à 85 degrés.

Tous les autres satellites GPS sont représentés par des points blancs.

L'observateur ignore la disposition des satellites dans le ciel, depuis sa position. L'observateur, qui ne dispose d'aucune information de direction (azimut), place l'antenne plane 1 dans une direction arbitraire,

comme illustré sur la figure 3, antenne qui est perpendiculaire au sol. La direction de mesure 5 est indiquée par une ligne en trait discontinu. La direction inverse (direction diamétralement opposée) à la direction de la mesure 5 est également indiquée.

Lorsque le dispositif d'acquisition d'informations azimutales est mis en marche, des données telles que celles indiquées dans le Tableau 1 sont transmises de l'unité de réception GPS 2 à l'unité de traitement de données 3. La raison pour laquelle le satellite 21 n'est pas synchronisé est probablement qu'il est bloqué par une caractéristique topographique. Un blocage par des caractéristiques topographiques n'est pas rare et peut être considéré comme un état normal. L'existence d'un blocage dû à des caractéristiques topographiques est tolérable.

Tableau1

<tb>
<tb> Numéro <SEP> du <SEP> Azimut <SEP> Angle <SEP> Etat <SEP> du <SEP> canal
<tb> satellite <SEP> (degrés) <SEP> d'élévation <SEP> dans <SEP> le <SEP> récepteur
<tb> (degrés) <SEP> GPS
<tb> 14 <SEP> 6 <SEP> 68
<tb> 18 <SEP> 64 <SEP> 32
<tb> 2 <SEP> 110 <SEP> 49 <SEP> Synchro
<tb> 21 <SEP> 144 <SEP> 4
<tb> 7 <SEP> 128 <SEP> 31 <SEP> Synchro
<tb> 15 <SEP> 177 <SEP> 15 <SEP> Synchro
<tb> 22 <SEP> 218 <SEP> 13 <SEP> Synchro
<tb> 9 <SEP> 236 <SEP> 32 <SEP> Synchro
<tb> 20 <SEP> 262 <SEP> 12 <SEP> Synchro
<tb> 11 <SEP> 285 <SEP> 28
<tb> 6 <SEP> 313 <SEP> 9
<tb> 3 <SEP> 340 <SEP> 86 <SEP> -
<tb>

Parmi les données qui figurent dans ce tableau, seules les données correspondant aux satellites qui ont des états de canaux synchronisés et un angle d'élévation non supérieur à 85 degrés sont extraites.

Dans le cas présent, les données des satellites portant les numéros 2,7, 15,22, 9 et 20, sont donc extraites.

Pour la limitation azimutale, les satellites dont les données ont été extraites sont ordonnés ou mis en séquence conformément à la règle suivante.

S'il y a deux satellites extraits ou plus, la procédure à suivre est la suivante : un ordre circulaire dextrogyre en ce qui concerne les azimuts des satellites; si l'espacement entre l'azimut d'un satellite donné, appelé A, et l'azimut du satellite suivant dans le sens des aiguilles d'une montre, appelé B, est de 180 degrés ou plus, définir le satellite donné A comme le dernier élément et le satellite suivant B comme le premier élément. Ordonner les autres satellites, c'est-à-dire les satellites autres que A et B, en fonction de leurs azimuts considérés en allant dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du premier élément B.

Ici, par conséquent, le satellite 20 est choisi comme dernier élément et le satellite 2 comme premier élément.

La direction de mesure est limitée comme suit.

La direction de mesure est limitée à l'intérieur d'une plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre entre un azimut initial qui est l'azimut du satellite associé au dernier élément (satellite numéro 20; 262 degrés) et un azimut final correspondant à la direction opposée à l'azimut du satellite associé au premier élément (satellite numéro 2; 110 degrés + 180 degrés = 290 degrés.

L'unité de traitement de données 3 transmet ce résultat à l'unité de sortie de résultat 4.

L'unité de sortie de résultat 4 informe l'observateur que la direction de mesure se situe dans la plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre entre un azimut initial de 262 degrés et un azimut final de 290 degrés.

Les informations fournies en sortie à ce moment-là comprennent le résultat de la limitation azimutale de la direction de mesure et peuvent également inclure l'heure instantanée, la latitude, la longitude, l'altitude et la dernière heure de positionnement.

Les informations concernant la direction de mesure 5 obtenues au cours de la limitation azimutale peuvent être délivrées en sortie sous la forme de (9, 8) , (0) représentant un azimut approximatif et (5) un écart unilatéral. Lorsque a = 262 et ss = 290, # et 8 sont donnés par:
0 = a + (8/2) = 276
8 = {(360 + ss -a)MOD 360}/2 = 14
Autrement dit, l'azimut approximatif est de 276 degrés et l'écart unilatéral de 14 degrés.

La mise en pratique de la présente invention sous une forme bon marché et compacte va maintenant être décrite.

Les récepteurs GPS récents se composent d'un microprocesseur destiné à traiter les signaux et d'une carte à circuit imprimé électronique associée, et l'unité physique est donc de petite taille. On peut juger de la petite taille des composants au fait que de nombreuses unités de réception GPS portables suffisamment petites pour tenir facilement sur la paume de la main sont actuellement disponibles. Les composants sont évidemment très petits. Le dispositif d'acquisition d'informations azimutales qui constitue

un mode de réalisation du procédé d'acquisition d'informations azimutales selon la présente invention peut être construit à l'aide des composants utilisés dans ces unités de réception GPS portables, et donc réalisé sous la forme d'une unité compacte de faible volume. Par exemple, l'unité de réception GPS 2 et l'unité de traitement de données 3 peuvent être montées sur la surface arrière de l'antenne de type plaquette plane 1. L'unité de sortie de résultat 4 peut être conçue pour délivrer des messages sonores par l'intermédiaire d'un haut-parleur ou d'écouteurs.

Etant donné que, comme cela a été expliqué précédemment, le procédé de l'invention permet d'acquérir des informations azimutales à l'aide d'une seule antenne plane GPS, l'observateur peut porter sur la tête ou le corps le dispositif mettant en #uvre ce procédé, pour pouvoir acquérir des informations azimutales tout en se déplaçant.

Un montage pour la tête réalisé à l'aide d'une casquette ou d'un casque est représenté sur la figure 4. La figure 4(a) montre l'antenne 1 positionnée horizontalement sur le dessus de la tête, la figure 4(b) montre l'antenne positionnée verticalement à l'arrière de la tête et la figure 4(c) montre l'antenne positionnée verticalement à l'avant de la tête. Une telle configuration qui permet une permutation facile entre différentes orientations du montage ajoute à l'utilité et à la commodité.

Lorsqu'un inverseur à mercure 8 est incorporé dans un récepteur intégré à l'antenne 1, en référence à la figure 5, et que l'antenne 1 est positionnée horizontalement sur le dessus de la tête, comme sur la figure 4(a), le mercure de l'inverseur à mercure 8 vient se placer au niveau d'un contact qui active la fonction de positionnement (figure 5(a)). Lorsque

l'antenne 1 est positionnée verticalement à l'arrière de la tête, comme sur la figure 4(b), le mercure de l'inverseur à mercure 8 se déplace vers un autre contact qui active la fonction de limitation azimutale (figure 5(b)), et lorsque l'antenne 1 est positionnée verticalement à l'avant de la tête, comme sur la figure 4(c), le mercure de l'inverseur à mercure 8 se déplace vers un autre contact qui active la fonction de limitation azimutale (figure 5(c)). Ainsi, il est possible d'obtenir les informations souhaitées en changeant simplement la position de montage de l'antenne.

Lorsque l'antenne 1 est positionnée verticalement à l'arrière de la tête, la direction de mesure 5 non ajustée sera dirigée latéralement à gauche par rapport au corps de l'observateur. Dans ce cas, il est plus commode pour l'observateur de prérégler l'unité de traitement de données 3 pour qu'elle ajoute constamment 90 degrés au résultat de mesure, afin que le résultat de sortie soit aligné avec la direction dans laquelle l'observateur est tourné. De même, dans le cas où l'antenne 1 est positionnée verticalement à l'avant de la tête, étant donné que la direction de mesure 5 non ajustée sera dirigée latéralement à droite, il est plus commode pour l'observateur de prérégler l'unité de traitement de données 3 pour qu'elle soustraie constamment 90 degrés du résultat de mesure afin que le résultat de sortie soit aligné avec la direction dans laquelle l'observateur est tourné.

Comme cela ressort de la configuration représentée sur la figure 2, le dispositif d'acquisition d'informations azimutales qui constitue un mode de réalisation concret du procédé de l'invention est équipé des moyens nécessaires pour réaliser un positionnement et peut donc acquérir des informations

de positionnement. Dans les zones de latitude moyenne, environ 8 à 12 satellites GPS sont présents en permanence dans l'hémisphère céleste. Cela signifie qu'il y a toujours 4 à 6 satellites de chaque côté d'un grand demi-cercle passant par le zénith. Conformément au principe en jeu, un positionnement bidimensionnel est possible avec seulement trois satellites, et un positionnement tridimensionnel avec seulement quatre satellites. Le nombre de satellites présents dans l'hémisphère céleste est donc suffisant pour réaliser un positionnement. Le résultat du positionnement transmis de l'unité de réception GPS 2 à l'unité de traitement de données 3 peut être fourni tel quel par l'unité de sortie de résultat 4.

Comme cela a été expliqué précédemment, à condition que le ciel soit dégagé, il existe habituellement un nombre de satellites suffisant pour permettre un positionnement, même lorsque l'antenne 1 est constamment disposée verticalement. L'utilisation de la fonction de positionnement lorsque l'antenne 1 est orientée uniquement dans la direction horizontale est cependant avantageuse en ce sens que le nombre de satellites utilisables augmente, ce qui augmente le nombre de couples de satellites pouvant être sélectionnés et, par conséquent, diminue la probabilité pour qu'un couple de satellites augmentant la valeur de la dilution de la précision (DOP) puisse être sélectionné. En d'autres termes, on peut s'attendre à un certain degré d'amélioration de la précision du positionnement.

D'autre part, si l'observateur fait passer manuellement l'antenne 1 de l'état de la figure 4(b) à celui de la figure 4(c) sans changer de position, l'acquisition d'informations azimutales peut être

réalisée exactement comme si deux antennes et deux récepteurs GPS étaient utilisés.

Dans ce cas, l'unité de sortie de résultat 4 conserve en mémoire les trois types suivants de données. Le premier type consiste dans le résultat de limitation azimutale. Le second consiste en des données indiquant si la mesure a été réalisée tandis que l'antenne était dans la position de la figure 4(b) ou dans celle de la figure 4(c), ce qui peut être déterminé automatiquement à partir de la position d'un inverseur à mercure ou d'un inverseur à bille métallique. Quant au troisième type, il s'agit de l'heure à laquelle la limitation azimutale a été effectuée, cette heure pouvant être obtenue à partir de l'horloge interne du récepteur GPS. Ces données sont stockées dans la mémoire du microprocesseur.

La mémoire peut être utilisée de manière plus efficace pour stocker uniquement les informations azimutales les plus récentes acquises dans les deux orientations verticales de l'antenne (figure 4(b) et figure 4(c)), c'est-à-dire en écrasant les anciennes données.

Lorsque des informations azimutales sont obtenues dans l'une des orientations verticales, par exemple dans l'orientation de la figure 4 (c), informations azimutales sont fournies en sortie et, en outre, un contrôle est effectué pour vérifier si des informations azimutales correspondant à la description donnée ci-après sont stockées dans la mémoire.

Plus précisément, il est vérifié si la mémoire contient le résultat d'une limitation azimutale réalisée dans l'autre orientation verticale, résultat qui a été acquis dans un intervalle de temps prescrit (moins de 6 secondes, par exemple) par. rapport à

l'heure de l'acquisition d'informations azimutales en cours réalisée dans l'orientation verticale.

Lorsqu'un tel résultat se trouve dans la mémoire, il est déterminé que l'observateur cherche à utiliser des informations à partir des deux côtés du ciel en changeant rapidement l'orientation de l'antenne montée sur sa tête sans changer lui-même de position. Par conséquent, le produit de couples formés du résultat de limitation azimutale obtenu dans l'autre orientation verticale et stocké en mémoire et du résultat de limitation azimutale obtenu pendant la mesure dans l'orientation verticale en cours, est alors calculé et le produit obtenu des couples est fourni en sortie.

Cette opération permet de calculer des valeurs d'informations azimutales plus précises en utilisant non seulement le résultat correspondant au quart de sphère situé d'un côté mais également le résultat correspondant au quart de sphère situé de l'autre côté.

Lors de la mesure décrite antérieurement en référence à la figure 3, dans laquelle aucun résultat obtenu dans l'autre orientation verticale n'était utilisé, on a constaté que la direction de mesure était, comme cela a été mentionné précédemment, dans une plage de 28 degrés. Au contraire, le résultat d'informations azimutales obtenu lorsque l'autre orientation verticale est également utilisée, c'est-à-dire lorsque les deux orientations verticales sont utilisées, est de 23 degrés, soit une amélioration de 5 degrés en ce qui concerne la limitation azimutale dans le cas en question. Dans de nombreux cas, l'amélioration est même supérieure.

Si l'unité de sortie de résultat 4 délivre à ce moment-là un message du type "Si vous n'avez pas changé de position entre l'acquisition d'informations azimutales précédente, avec l'antenne orientée

verticalement, et l'acquisition d'informations azimutales en cours, le produit de couples des résultats obtenus pendant les acquisitions d'informations azimutales précédente et actuelle réalisées avec l'antenne orientée verticalement est ... 11, l'observateur sera alors en mesure de distinguer le résultat obtenu lorsque les deux orientations verticales ont été utilisées du résultat obtenu dans l'orientation verticale en cours, même si les deux résultats sont fournis simultanément, et pourra également bénéficier d'un avantage supplémentaire.

La procédure d'acquisition d'informations azimutales utilisant les deux orientations verticales va maintenant être expliquée à l'aide d'un exemple concret. Cette procédure repose sur le principe de l'application d'une procédure comme celle expliquée précédemment en référence aux figures 1 à 3 au quart de sphère du côté opposé, et de la fourniture en sortie du produit de couples des limites azimutales obtenues dans les deux orientations verticales.

La figure 6 montre la relation entre la disposition de satellites spatiaux et l'antenne de type plaquette plane 1 lorsque l'antenne 1 est placée dans l'orientation verticale du côté opposé par rapport à celui de la figure 3. La figure représente une vue imaginaire obtenue en regardant vers le bas depuis un point situé plus haut que le zénith. L'angle d'élévation est de 0 degré au niveau du cercle situé le plus à l'extérieur et augmente vers l'intérieur par incrément de 10 degrés à chaque cercle concentrique successif. L'azimut porte la désignation "Nord (0 degré) ", suivie en procédant dans le sens des aiguilles d'une montre par "Est (90 degrés)", "Sud (180 degrés) " et "Ouest (270 degrés)".Les points

pleins "noirs" désignent les satellites GPS présents dans la zone de couverture de l'antenne de type plaquette plane 1 et ayant un angle d'élévation non supérieur à 85 degrés. Tous les autres satellites GPS sont représentés par des points vides (blancs). Les satellites situés à l'extérieur de la zone de couverture sur la figure 3 sont situés à l'intérieur de la zone de couverture sur la figure 6.

Le Tableau 2 indique les données transmises par l'unité de réception GPS 2 à l'unité de traitement de données 3 à ce moment-là.

Tableau2

<tb>
<tb> Numéro <SEP> du <SEP> Azimut <SEP> Angle <SEP> Etat <SEP> du <SEP> canal
<tb> satellite <SEP> (degrés) <SEP> d'élévation <SEP> dans <SEP> le <SEP> récepteur
<tb> (degrés) <SEP> GPS
<tb> 14 <SEP> 6 <SEP> 68 <SEP> Synchro
<tb> 18 <SEP> 64 <SEP> 32 <SEP> Synchro
<tb> 2 <SEP> 110 <SEP> 49-
<tb> 21 <SEP> 144 <SEP> 4-
<tb> 7 <SEP> 128 <SEP> 31-
<tb> 15 <SEP> 177 <SEP> 15-
<tb> 22 <SEP> 218 <SEP> 13-
<tb> 9 <SEP> 236 <SEP> 32-
<tb> 20 <SEP> 262 <SEP> 12-
<tb> 11 <SEP> 285 <SEP> 28 <SEP> Synchro
<tb> 6 <SEP> 313 <SEP> 9 <SEP> Synchro
<tb> 3 <SEP> 340 <SEP> 86 <SEP> Synchro
<tb>

Parmi les données qui figurent dans ce tableau, seules les données correspondant aux satellites ayant des états de canaux synchronisés et un angle d'élévation non supérieur à 85 degrés sont extraites. Plus précisément, les données correspondant aux

satellites portant les numéros 14,18, 11 et 6 sont extraites. Le satellite 3 est synchronisé mais il est exclu car son angle d'élévation est supérieur à 85 degrés.

Pour la limitation azimutale, les satellites dont les données ont été extraites sont ordonnés conformément à la règle suivante.

Lorsqu'il y a deux satellites extraits ou plus, la règle suivante est appliquée : un ordre circulaire dextrogyre en ce qui concerne les azimuts des satellites; si l'espacement entre l'azimut d'un satellite donné, appelé A, et l'azimut du satellite suivant dans le sens des aiguilles d'une montre, appelé B, est de 180 degrés ou plus, définir le satellite donné A comme le dernier élément et le satellite suivant B comme le premier élément. Ordonner les autres satellites, c'est-à-dire les satellites autres que A et B, en fonction de leurs azimuts en procédant dans le sens des aiguilles d'une montre à partir du premier élément B.

Ici, par conséquent, le satellite 11 est choisi comme premier élément et le satellite 18 comme dernier élément.

La direction de mesure est immédiatement limitée conformément à la procédure.

Conformément à la définition de la direction de mesure 5 représentée sur la figure 1 et à la procédure d'acquisition d'informations azimutales définie précédemment, la direction de mesure dans son sens original est automatiquement limitée à l'intérieur d'une plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre entre un azimut initial qui correspond à l'azimut du satellite associé au dernier élément (satellite numéro 18; 64 degrés) et un azimut final correspondant à la direction opposée de l'azimut

du satellite associé au premier élément (satellite numéro 11; 285 degrés + 180 degrés = 105 degrés).

Toutefois, comme l'unité de traitement de données constate que la mémoire indique l'existence du résultat d'une autre limitation azimutale exécutée dans la position inverse de l'antenne moins de 6 secondes avant, elle fixe la direction de mesure de la procédure en cours (figure 6) identique à celle de la procédure précédente (figure 3). En supposant que le résultat tiré du Tableau 2 a été obtenu dans l'orientation verticale de la figure 4(c), le résultat de limitation azimutale calculé par la procédure est par conséquent converti dans la direction opposée, c'est-à-dire augmenté de 180 degrés. En conséquence, la direction de mesure se situe dans la plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre entre un azimut initial de (64 + 180) = 244 degrés et un azimut final de (105 + 180) = 285 degrés, comme indiqué sur la figure 6.

En supposant que le résultat tiré du Tableau 1 et de la figure 3 a été obtenu dans l'orientation verticale de la figure 4(b), la limitation azimutale de la direction de mesure X était, dans ce cas, 262 < X < 290 degrés. La plage était de 28 degrés. Le symbole < est utilisé ici pour indiquer que l'ordre d'apparition des azimuts suit le sens des aiguilles d'une montre.

La limitation azimutale de la direction de mesure obtenue pour l'autre orientation verticale seule était 244 < X < 285. La plage était de 41 degrés.

Le produit de couples de ces deux résultats obtenus chacun séparément dans une orientation verticale unilatérale était 262 < X < 285. La plage était de 23 degrés. Ce résultat de limitation azimutale est plus étroit que l'un ou l'autre des résultats obtenus dans une seule orientation verticale (plage de 28 degrés ou

plage de 41 degrés). Ainsi, le résultat obtenu en calculant le produit de couples était meilleur que le résultat obtenu pour l'un ou l'autre côté seul.

Autrement dit, un rétrécissement maximum de la plage de limitation azimutale a été réalisé.

Par conséquent, en utilisant simultanément des données correspondant aux quarts de sphère des deux côtés, il est possible d'obtenir de meilleures informations azimutales qu'en utilisant uniquement des données correspondant au quart de sphère d'un seul côté. Conformément à la présente invention, ceci peut s'obtenir grâce à une configuration très simple et, plus précisément, grâce à une configuration simple utilisant un seul récepteur GPS et une seule antenne plane, au lieu de deux de chaque.

L'effet ci-dessus peut également s'obtenir sans bouger les bras, etc., simplement en alignant la direction dans laquelle on est tourné avec la direction du zénith ou avec la direction du nadir. Ceci est dû au fait que l'inversion fonctionnelle assurée par l'inverseur à mercure permet également une orientation appropriée de l'antenne par rapport au ciel. Si un observateur portant, monté sur sa tête, le dispositif de la figure 4(a) se tourne d'abord dans la direction du zénith pour réaliser une limitation azimutale à l'aide du dispositif dans une première orientation verticale (correspondant à la figure 4(b), puis se tourne immédiatement dans la direction du nadir pour réaliser une limitation azimutale avec le dispositif dans une orientation verticale différente (correspondant à la figure 4 (c) , il peut alors obtenir facilement un résultat de limitation azimutale qui est le produit de couples des deux limitations azimutales.

Cette méthode est également commode à utiliser lorsque, par exemple, l'observateur a les bras chargés.

La présente invention permet d'obtenir des résultats de haut niveau, comme ceux obtenus à l'aide de données provenant de satellites situés dans les deux quarts de sphère, au moyen d'une structure simple comportant un équipement pour un seul côté. La présente invention peut donc être mise en #uvre à des coûts de développement relativement faibles. Comme elle peut être mise en #uvre pour être simple à utiliser, elle est en outre extrêmement pratique. Etant donné que la mise en #uvre est possible à l'aide d'un seul jeu de dispositifs au lieu des deux habituellement nécessaires pour les côtés opposés, l'invention constitue un perfectionnement sensible en termes de réduction de poids et de portabilité. Elle est également extrêmement facile à mettre en pratique en ce sens qu'elle peut être mise en #uvre à l'aide de dispositifs de positionnement par satellites dans la bande Ll largement disponibles et bon marché, avec seulement des modifications minimales.

Comme cela a été expliqué précédemment, le procédé d'acquisition d'informations azimutales selon la présente invention permet de réaliser rapidement une limitation azimutale en disposant verticalement une seule antenne GPS comportant un diagramme de rayonnement hémisphérique et en recevant des signaux émis par des satellites GPS. En d'autres termes, elle permet de restreindre une valeur azimutale à une plage de valeurs azimutales sectorielle.

En outre, une restriction supplémentaire de la valeur azimutale peut être obtenue en inversant ensuite l'antenne GPS plane de 180 degrés, pour réaliser une limitation azimutale à l'aide du même procédé dans la direction dans laquelle l'autre côté du grand demi-cercle est tourné et en calculant le produit commun de couples des deux azimuts.

D'autre part, le fait que l'antenne de type plaquette plane se caractérise par ses faibles dimensions et sa légèreté permet de mettre le procédé de l'invention en #uvre dans un dispositif parfaitement adapté pour être porté sur la tête. Si, une fois l'antenne placée sur sa tête, l'observateur commence par limiter l'azimut de la direction dans laquelle l'un des côtés du grand demi-cercle est tourné, puis déplace l'antenne montée sur sa tête pour limiter l'azimut de la direction dans laquelle l'autre côté du grand demi-cercle est tourné, il peut alors limiter davantage la valeur azimutale grâce au calcul du produit commun de couples des deux azimuts.

Le procédé de la présente invention peut en outre être mis en #uvre sous une forme nettement plus commode à utiliser pour l'observateur, en permettant à celui-ci de privilégier la fonction de limitation azimutale ou la fonction de positionnement simplement en déplaçant l'antenne entre une orientation verticale et une orientation horizontale.

Bien que la description précédente ait porté sur un mode de réalisation spécifique de la présente invention, celle-ci n'est bien entendu pas limitée à l'exemple décrit et illustré ici et l'homme de l'art comprendra aisément qu'il est possible d'y apporter de nombreuses variantes et modifications sans pour autant sortir du cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé d'acquisition d'informations azimutales caractérisé en ce qu'il comprend les étapes qui consistent à: disposer une antenne GPS plane unique (1) présentant un diagramme d'antenne hémisphérique et dont le centre du faisceau est horizontal pour définir une zone de couverture céleste (6) de sensibilité de l'antenne, qui représente un quart de sphère céleste dans une direction dans laquelle l'antenne GPS est tournée, délimité par un grand demi-cercle passant par le zénith; faire en sorte qu'un récepteur GPS (2) relié à l'antenne GPS (1) cherche à recevoir des signaux transmis par des satellites GPS situés dans l'hémisphère céleste; traiter dans une unité de traitement de données (3) des signaux reçus par le récepteur pour déterminer par discrimination les satellites présents dans la zone de couverture; utiliser les azimuts des satellites, obtenus par un processus de calcul de positionnement pour ordonner les satellites dont la présence a été constatée dans la zone de couverture céleste, dans un ordre dextrogyre à partir de l'azimut initial de la zone de couverture céleste; et limiter l'azimut d'une direction dans laquelle l'un des côtés du grand demi-cercle est tourné à l'intérieur d'une plage azimutale définie dans le sens des aiguilles d'une montre, dont l'azimut initial est l'azimut du satellite correspondant au dernier dans l'ordre et dont l'azimut final correspond à la direction inverse par rapport à l'azimut du satellite correspondant au premier dans l'ordre.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend également les étapes qui consistent à: tourner l'antenne GPS plane (1) de 180 degrés pour définir une zone de couverture céleste de sensibilité de l'antenne, qui représente l'autre quart de sphère céleste; faire en sorte que le récepteur GPS (2) relié à l'antenne GPS (1) cherche à recevoir des signaux transmis par des satellites GPS situés dans l'hémisphère céleste et limiter l'azimut de la direction dans laquelle l'autre côté du grand demicercle est tourné à l'aide des mêmes étapes que celles définies dans la revendication 1; et limiter un azimut unique en calculant le produit commun de couples formés de l'azimut obtenu dans la première position de l'antenne GPS et de l'azimut obtenu dans la seconde position de l'antenne GPS.

3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend également l'étape qui consiste à monter l'antenne GPS (1) sur la tête d'un observateur et à placer l'antenne dans un état horizontal ou dans un état vertical en fonction des informations à acquérir.

4. Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comprend également l'étape qui consiste à fournir en sortie l'azimut limité d'une direction à l'aide d'une unité de sortie de résultat (4).