FR2843638A1

FR2843638A1 - Recepteur de positionnement par satellite avec correction d'erreurs d'inter-correlation

Info

Publication number: FR2843638A1
Application number: FR0210276A
Authority: FR
Inventors: Nicolas Martin
Original assignee: Thales SA
Current assignee: Thales SA
Priority date: 2002-08-13
Filing date: 2002-08-13
Publication date: 2004-02-20
Anticipated expiration: 2022-08-13
Also published as: WO2004017089A2; EP1529221A2; US20050248483A1; FR2843638B1; US7064707B2; CA2494519A1; WO2004017089A3

Abstract

L'invention concerne un récepteur de positionnement par satellite recevant des signaux de différents satellites, comportant un canal de corrélation Cii par satellite reçu, chaque canal corrélateur Cii ayant :- une voie de corrélation en phase et en quadrature (12) entre le signal reçu (Sr) et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse (OPi) (NCO p) ;- une voie de corrélation de code (16) à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse avec les codes locaux fournis (Cpi, Δi) par un générateur numérique de codes locaux OCi ;- un intégrateur (20) pour fournir, pour chaque code local, des signaux Ic Qc en sortie du canal corrélateur Cii du satellite reçu, c désignant chacun des codes locaux ,Le récepteur selon l'invention comporte, pour chaque canal corrélateur de signal reçu d'un satellite, autant de canaux corrélateurs supplémentaires que de satellites supplémentaires reçus, et l'on corrèle le code local ponctuel du satellite reçu avec les codes locaux des autres satellites supplémentaires.Applications : Stations sol EGNOS (RIMS), WAAS, GALILEO

Description

RECEPTEUR DE POSITIONNEMENT PAR SATELLITE AVEC
CORRECTION D'ERREURS D'INTER-CORRELATION
Les systèmes de positionnement par satellites mettent en #uvre, pour une localisation, plusieurs satellites transmettant leurs positions par des signaux radioélectriques et un récepteur placé à la position à localiser estimant les distances dites pseudo-distances, qui le séparent des satellites à partir des temps de propagation des signaux des satellites captés et effectuant la localisation par triangulation. Plus les positions des satellites sont connues avec précision du récepteur et plus les mesures des pseudodistances faites par le récepteur sont précises, plus la localisation obtenue est précise.

Les positions des satellites sont déterminées à partir d'un réseau de stations sol de poursuite indépendant des récepteurs de positionnement.

Elles sont communiquées aux récepteurs de positionnement par les satellites eux-mêmes par transmission de données. Les pseudo-distances sont déduites par les récepteurs de positionnement des retards apparents présentés par les signaux reçus par rapport aux horloges des satellites qui sont toutes synchrones.

Si la précision de la connaissance des positions des satellites du système de positionnement est indépendante des performances d'un récepteur de positionnement, ce n'est pas le cas de celle des mesures de pseudo-distance qui dépend de la précision des mesures de temps de propagation des signaux, au niveau du récepteur.

Les signaux radioélectriques émis par des satellites parcourant de grandes distances, et étant émis avec des puissances limitées, parviennent avec de très faibles puissances aux récepteurs, noyés dans un bruit radioélectrique dû à l'activité d'émetteurs terrestres souvent puissants et beaucoup plus proches des récepteurs que les satellites qu'ils doivent recevoir. Pour faciliter leurs réceptions on a cherché à les rendre le moins sensible possible aux parasites à bande étroite, en augmentant leurs largeurs de bande au moyen de la technique de la bande étalée. Les systèmes actuels et prévus dans un futur proche, de positionnement par satellites utilisent, pour les signaux radioélectriques émis par leurs satellites, la technique d'étalement de bande par modulation à l'aide de séquences

binaires pseudo-aléatoires, technique dite DSSS (sigle tiré de l'anglosaxon : "Direct Séquence Spread Spectrum"). Cette modulation DSSS consiste après avoir mis les informations à transmettre sous la forme d'une suite d'éléments binaires à débit régulier, d'effectuer le produit de chaque élément binaire d'information avec une séquence binaire pseudo-aléatoire de débit nettement plus rapide. L'étalement de bande obtenu est proportionnel au rapport des débits de la suite d'éléments binaires d'information et de la suite binaire pseudo-aléatoire d'étalement.

Les informations à transmettre au niveau des satellites, une fois mises sous forme d'une suite de données binaires étalée en fréquence par une modulation DSSS, sont transposées dans la plage de fréquence d'émission par modulation avec une porteuse d'émission. Pour faciliter les mesures des temps de propagation des signaux au niveau d'un récepteur de positionnement et éviter la présence de raies isolées dans les spectres des signaux émis par les satellites, chaque séquence binaire pseudo-aléatoire utilisée pour un étalement en fréquence est constituée d'éléments binaires de même durée prise égale à des multiples entiers des périodes des porteuses d'émission tandis que les différents débits et fréquences utilisées au sein des satellites sont synchronisés et dérivent d'une horloge commune de grande précision.

En réception, les informations binaires contenues dans un signal radioélectrique de satellite d'un système de positionnement sont extraites par deux démodulations effectuées de manière enchevêtrée, une première démodulation à l'aide d'une porteuse engendrée localement par un oscillateur piloté par une boucle de poursuite en fréquence et en phase dite PLL (sigle tiré de l'anglo-saxon : "Phase Lock Loop") permettant de transposer le signal reçu en bande de base et une deuxième démodulation à l'aide de séquences binaires pseudo-aléatoires engendrées localement par un générateur de séquences binaires pseudo-aléatoires piloté par une boucle de poursuite en temps dite DLL (sigle tiré de l'anglosaxon : Delay Lock Loop) permettant de désétaler la suite d'informations binaires présente dans le signal reçu.

Les temps de propagation des signaux reçus se manifestent, en réception, par des retards affectant les séquences binaires pseudo-aléatoires présentes dans les signaux reçus et la porteuse modulant le signal reçu.

Les retards affectant les séquences binaires pseudo-aléatoires sont accessibles, modulo la durée d'un de leurs éléments binaires, au niveau des signaux d'asservissement des boucles de poursuite en temps DLL. Les retards constatés par ces boucles permettent des mesures non ambiguës ou faiblement ambiguës, des temps de propagation des séquences binaires pseudo-aléatoires car les nombres de séquences pseudo-aléatoires entières s'écoulant pendant les trajets des signaux sont relativement petits. On parle de mesures de code.

Par exemple, pour le système de positionnement par satellites GPS (sigle tiré de l'anglo-saxon :Global Positioning System), la séquence binaire pseudo-aléatoire la plus courte, celle utilisée pour l'étalement des signaux de satellites de type C/A (sigle provenant de l'anglosaxon :"Coarse/Acquisition Code ou Clear/Aquisition Code), est composée de 1023 éléments binaires avec un débit de 1,023 MHz et une durée d'une milliseconde. Sa durée totale correspond à un trajet de 300 Kms pour une onde radioélectrique et permet des mesures de distance modulo de 300 Kms. La durée de 1 microseconde de chacun de ses éléments binaires autorise une précision de l'ordre de 0,1 microsecondes dans la mesure de son retard à la réception correspondant à un trajet de 30 mètres pour une onde radioélectrique. L'ambiguïté des mesures de pseudo-distance obtenues à partir de la séquence binaire pseudo-aléatoire d'un code C/A due au fait que l'on a affaire à des mesures modulo 300 Km est facile à lever dès que le récepteur reçoit plus de quatre satellites car il peut alors faire différents points sur la même position à partir de jeux différents de quatre satellites et ne retenir que la solution commune. En l'absence d'une telle possibilité, l'ambiguïté peut être aussi levée à l'aide d'une connaissance préalable très grossière de la position. Une telle ambiguïté de mesure ne se pose pas avec les signaux de satellite du type P du système GPS qui utilisent pour leur étalement une séquence binaire pseudo-aléatoire d'une durée de 266,41 jours mais ces signaux ne sont pas à libre disposition des utilisateurs.

La figure 1 montre le synoptique d'un récepteur de positionnement par satellite de l'état de l'art. Le récepteur comporte un canal corrélateur 10 attaqué par le signal reçu, provenant d'une part des satellites de positionnement visibles par l'antenne du récepteur, et d'autre part de source perturbatrice.

Le canal corrélateur 10 comporte une voie de corrélation 12 en phase et en quadrature entre le signal reçu Sr et deux respectives porteuses locales FI, FQ. Ces porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) sont générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse 14 (NCO p) du récepteur.

Les signaux 1, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse sont ensuite corrélés dans une voie de corrélation de code 16 avec les codes locaux, ponctuel et delta, du satellite considéré, fourni par un générateur numérique de codes locaux 18.

Les corrélations de code sont ensuite intégrées par un respectif

intégrateur 20 pour fournir des signaux Ip, là, Qp, Qà en sortie du canal corrélateur 10.

Une boucle de porteuse 22 et une boucle de code 24, du récepteur de l'état de l'art, réalisées de façon connue, fournissent

respectivement à partir des signaux Ip, là , Qp, Qà en sortie du canal corrélateur 10, un signal de vitesse de porteuse Vpc pour contrôler l' oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) 14 générant les deux porteuses locales FI, FQ et un signal de vitesse de code Vcc pour contrôler l'oscillateur à commande nu mérique de code 18 générant le code local, ponctuel et delta, pour la voie de corrélation de code.

La radionavigation par satellite nécessite des moyens au sol (segment sol) afin de contrôler et de corriger les signaux émis par les satellites. Les stations sol notamment utilisent des moyens de réception qui fournissent des mesures de code et de porteuse. Ces mesures doivent être extrêmement précises car elles contribuent aux performances ultimes du système.

Ces mesures sont entachées d'erreurs dues aux inter-corrélations entre les signaux émis par tous les satellites visibles depuis les stations sol. En effet bien que les codes d'étalement utilisés soient conçus pour distinguer les signaux des satellites par corrélation, leur décorrélations ne sont pas parfaites du fait de leur longueur limitée et du Doppler dû au mouvement des satellites. Ces erreurs peuvent être gênantes lorsque les codes sont de période courte (codes C/A) et lorsque les vitesses entre le sol et les satellites sont faibles. C'est notamment le cas des satellites GEO des SBAS (Space Based Augmented Systems, type WAAS ou EGNOS) : la faible variation du

Doppler fait que ces erreurs deviennent des biais lentement variables que l'on ne sait pas filtrer. Elles peuvent atteindrent plusieurs mètres.

L'idée de l'invention est basée sur l'utilisation de canaux de corrélation supplémentaires en plus du canal de corrélation du signal reçu d'un satellite afin d'estimer en temps réel les erreurs d'inter-corrélation, en code et en porteuse, entre le satellite concerné et tout autre satellite ; que l'on poursuit par ailleurs sur d'autres canaux et dont on connaît aussi de ce fait la position du code et de phase de la porteuse. Ces erreurs estimées peuvent ainsi être corrigées très simplement dans les boucles de poursuite.

L'invention propose à cet effet un récepteur de positionnement par satellites avec correction d'erreurs d'inter-corrélation entre les satellites, le récepteur comportant un canal de corrélation Cii d'ordre i par satellite reçu, avec i = 1, 2, ..N, N étant le nombre de satellites reçus, chaque canal corrélateur Cii ayant : - une voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature entre le signal reçu Sr et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) ; - une voie de corrélation de code à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature, avec les codes locaux du satellite reçu, fourni par un générateur numérique de codes locaux ; - un intégrateur pour fournir, pour chaque code local, des signaux IC Qc en sortie du canal corrélateur Cii du satellite reçu, c désignant chacun des codes locaux , caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque canal corrélateur Cii du satellite reçu autant de canaux corrélateurs supplémentaires Cix que de satellites supplémentaires reçus avec x =1, 2,...N et x différent de i, et en ce qu'on corrèle les codes locaux du satellite reçu avec les codes locaux des autres satellites supplémentaires Cix.

Dans une réalisation du récepteur selon l'invention les codes locaux du satellite reçu pour la voie de corrélation de code sont un code ponctuel et delta. La voie de corrélation de code comporte en fait deux voies de corrélation : - une voie ponctuelle (IP, Qp),

- une voie delta (I#, Q#),
Dans une autre réalisation, les codes locaux du satellite reçu pour la voie de corrélation de code sont un code avance, ponctuel et delta. La voie de corrélation de code comporte en fait trois voies de corrélation : - une voie avance (IA, QA), - une voie ponctuelle (IP, Qp), et - une voie retard (IR, QR), la voie delta étant reconstituée à partir de la voie avance moins la voie retard par les formules : I# = lA -IR Q# = QA-QR
Dans une première réalisation du récepteur selon l'invention, recevant les N satellites, le récepteur comporte N sous-ensembles de réception Si. Chaque sous-ensemble Si de rang i comporte le canal corrélateur Cii du signal du satellite reçu d'ordre i, avec i= 1,2, ...N, et N-1 canaux corrélateurs supplémentaires Ci1,..Cix,..CiN pour les satellites supplémentaires reçus avec x = 1, 2, ...N et x différent de i.

Chaque canal corrélateur Cii de signal reçu est attaqué par son entrée de réception Er par le signal reçu Sr. Chacun des canaux corrélateurs supplémentaires d'un sous-ensemble Si, reçoit respectivement, d'une part, à son entrée de signal reçu Er, un signal local SIOX résultant de la modulation de la porteuse locale FIx par le code local ponctuel Cpx du canal corrélateur Cxx du satellite reçu d'ordre x et, d'autre part, à ses entrées locales de porteuse locale et de codes locaux, les respectives porteuses locales en quadrature FIi, FQi et les codes locaux, Cpi et Ai, du canal corrélateur Cii du signal reçu du satellite d'ordre i.

L'invention sera mieux comprise à l'aide d'un exemple de réalisation d'un récepteur selon l'invention recevant plus de deux satellites en référence aux dessins annexés, dans lesquels : - la figure 1, déjà décrite, représente un récepteur de l'état de l'art ayant un canal corrélateur ; - la figure 2 montre un sous-ensemble d'un récepteur selon l'invention recevant N satellites ; - la figure 3 montre un récepteur, selon l'invention, pour trois satellites.

- la figure 4 montre un canal corrélateurs fonctionnant en bande de base ; - la figure 5 montre un sous-ensemble du récepteur selon l'invention fonctionnant en bande de base ; - la figure 6 montre un récepteur en bande de base, selon l'invention, pour trois satellites ;
La figure 2 montre un sous-ensemble d'un récepteur selon l'invention recevant N satellites.

Le récepteur comporte N sous-ensembles de réception pour les N satellites reçus. Chaque sous-ensemble Si de rang i, avec i= 2,3, ... N, comporte un canal corrélateur Cii pour un satellite reçu Sati d'ordre i et N-1 corrélateurs supplémentaires Ci1, Cix, ... CiN pour les satellites supplémentaires Sat1,.. Satx, ...SatN, avec x différent de i. Chacun de ces canaux corrélateurs supplémentaires Cix reçoit respectivement, d'une part, à son entrée de signal reçu, un signal local Slox résultant de la modulation de la porteuse locale FIx par le code local ponctuel Cpx du canal corrélateur Cxx du signal reçu du satellite d'ordre x et, d'autre part, à ses entrées de porteuse locale et de codes locaux, les respectives porteuses locales en quadrature Fil, FQi et les codes locaux, ponctuel Cpi et delta Ai, du canal corrélateur Cii du signal reçu du satellite d'ordre i.

Comme le canal corrélateur de signal reçu Cii, chaque canal corrélateur supplémentaire de rang x dans le sous-ensemble Si, avec x=1, 2,... N comporte : - la voie de corrélation de porteuse 12 en phase et en quadrature entre le signal reçu et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) ; - la voie de corrélation de code 16 à partir des signaux 1, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature avec les codes locaux ponctuel Cpi et delta Ai du satellite d'ordre i ;

- un intégrateur pour fournir des signaux Ipix, lo,X , Qplx, QAtxen sortie du canal corrélateur.

L'intégrateur du canal corrélateur Cii de signal reçu fournit des

signaux Ip,i, 1C,li. Qpil, Qc,li . Le sous-ensemble Si comporte, en outre :

- un oscillateur à commande numérique de porteuse OPi (NCO p) pour fournir des porteuses locales FIi, FQi pour les N corrélateurs du sousensemble Si considéré et un générateur numérique de codes locaux OCi (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel Cpi et delta Ai, pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un multiplicateur Mi fournissant, pour les autres sous-ensembles Sx du récepteur, un signal local Sloi, résultant de la modulation de la porteuse locale Fil par le code ponctuel Cpi du sous-ensemble Si considéré, pour effectuer la corrélation de code modulé par la porteuse du satellite considéré avec les codes modulés par la porteuse des autres satellites ; - un correcteur CRi de corrélation fournissant à partir des signaux

Ipix, tAix, Qpix, Qaix (x prenant, pour ces signaux Ipix, ItlIX' Qplx, Qx. les valeurs 1 à N) en sortie des N canaux corrélateurs du sous-ensemble considéré Si et des signaux IPxx, Qpxx en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu des

autres sous-ensembles Sx, avec x différent de i, des signaux corrigés Ipi', lAi', Q'Pi, Q'#i, - un discriminateur de porteuse DPi fournissant à travers un correcteur de boucle de porteuse CBPi un signal de contrôle Vcpi de l'oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) pour fournir des porteuses locales FIi, FQi pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un discriminateur de boucle de code DCi fournissant à travers un correcteur de boucle de code CBCi un signal de contrôle Vcci du générateur numérique de code local OCi (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel Cpi et delta Ai pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré.

Nous allons traiter par la suite, à titre d'exemple, le cas d'un récepteur selon l'invention configuré pour recevoir trois satellites (N=3).

La figure 3 montre un récepteur pour trois satellites comportant un premier S1, un deuxième S2 et un troisième S3 sous-ensembles de réception ayant trois canaux corrélateurs chacun. Les sous-ensembles de réception S1, S2 et S3 comportent les mêmes éléments que le sousensemble détaillé de la figure 2.

Les premier S1, deuxième S2, et troisième S3 sous-ensembles du récepteur de la figure 3 comportent respectivement un premier C11, un deuxième C22 et un troisième C33 canaux corrélateurs de signal attaqués à

leur entrée de réception Er par le signal Sr reçu par le récepteur, chaque sous-ensemble comportant, en outre : - dans le premier sous-ensemble S1, deux autres canaux corrélateurs supplémentaires C12 et C13 attaqués respectivement à leur

entrée de réception par des signaux locaux Slo2, Slo3 issus respectivement d'un multiplicateur M2 et d'un multiplicateur M3, le signal SIo2 résultant de la modulation de la porteuse locale FI2 par le code ponctuel Cp2 du deuxième satellite et le signal SIo3 résultant de la modulation de la porteuse locale FI3 par le code ponctuel Cp3 du troisième satellite ; - dans le deuxième sous-ensemble S2, deux autres canaux corrélateurs supplémentaires C21 et C23 attaqués respectivement à leur

entrée de réception par des signaux locaux Siol, Slo3 issus respectivement d'un multiplicateur M1 et du multiplicateur M3, le signal SIo1 résultant de la modulation de la porteuse locale FI1 par le code ponctuel Cp1 du premier satellite ; - dans le troisième sous-ensemble S3, deux autres canaux corrélateurs supplémentaires C31 et C32 attaqués à leur entrée de réception

par les signaux locaux Slol, Slo2 issus respectivement des multiplicateurs M1 et M2.

Chaque corrélateur de chacun des sous-ensembles Si comporte : - la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature 12 (voir détail du corrélateur à la figure 2) entre le signal à leur entrée de réception et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus,

cosinus), F11, FQ, pour le premier sous-ensemble S1, F]2, FQ2 pour le deuxième S2 et FI3, FQ3 pour le troisième S3, ces porteuses étant générées respectivement, pour chacun des sous-ensembles S1, S2 et S3, par un premier OP1, un deuxième OP2 et un troisième OP3 oscillateurs à commande numérique de porteuse (NCO p) ; - la voie de corrélation de code 16 à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature avec les codes locaux, ponctuel Cp1, Cp2, Cp3 et delta 41, A2, A3 des satellites, respectivement d'ordre 1,2, 3, fourni par un générateur numérique de codes locaux OC1, OC2 et OC3, respectivement pour chaque sous-ensemble ; - un intégrateur par canal corrélateur pour fournir respectivement

des signaux Ip1x, 11x, Qp1x, Q1x en sortie du canal corrélateur C1x ; Ip2x, lA2x,

Qp2x, Q42x, en sortie canal corrélateur C2x et lp3x lo3X, QP3x, Qo3X en sortie canal corrélateur C3x, avec x=1, 2,3.

Chaque sous-ensemble de trois corrélateurs comporte : - un correcteur Cr1, Cr2, Cr3 de corrélations fournissant à partir

des signaux lplx, lax, QPIX. Qaix, avec i=1, 2, 3 (et x=1, 2, 3), en sortie des 3 canaux corrélateurs du sous-ensemble considéré S1, S2, S3 et des signaux IPxx, Qpxx, en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu (d'ordre x) des

autres sous-ensembles Sx, des signaux corrigés, IP1', l01', QP1', Qa1' en sortie du premier correcteur Cr1, IP2', l02', Qp2', Qo2' en sortie du deuxième correcteur Cr2, IP3', l03', P3', QA3' en sortie du troisième correcteur Cr3, les signaux IPxx, Qpxx, en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu, attaquant les correcteurs, étant les signaux IP22, Ip33, Qp22, Qp33 pour le correcteur Cr1,

Ip11, Ip33, QP11 Qp33 pour le correcteur Cr2 et Ip11, IP22, Q11, Qp22 pour le correcteur Cr3, - un discriminateur de porteuse DP1, DP2, DP3 fournissant respectivement à travers un correcteur de boucle de porteuse CBP1, CBP2, CBP3 un signal de contrôle Vcp1, Vcp2 ,Vcp3 du respectif oscillateur à commande numérique de porteuse OP 1, OP2, OP3 (NCO p) pour fournir des porteuses locales Fil, FQ1, pour le premier sous-ensemble S1, FI2, FQ2, pour le deuxième sous-ensemble S2 et FI3, FQ3, pour le troisième sous-ensemble S3; - un discriminateur de boucle de code DC1, DC2, DC3 fournissant respectivement à travers un correcteur de boucle de code CBC1, CBC2, CBC3 un respectif signal de contrôle Vcc1, Vcc2, Vcc3 du générateur numérique de codes locaux OC1, OC2, OC3 (NCO c) pour fournir les codes locaux ponctuel et delta, Cp1, #1 pour les trois corrélateurs du premier sousensemble S1, Cp2, A2 pour les trois corrélateurs du deuxième sousensemble S2 et Cp3, A3 pour les trois corrélateurs du troisième sousensemble S3.

Le récepteur de la figure 3 est configuré pour effectuer les corrections suivantes :
Pour le satellite 1 : Sur la voie ponctuelle :

IP1' = IP11 - IP22 . IP12 . 2/T - Ip33 . IP13 . 2/T Qp1' = Qpn - Ip22 # QP12 2 - IP33 . Qpi3 . 2/T - sur la voie delta : !A1' = 1L\11 - il22 IA12 2/T - Ip33 . 1413 . 2ÎT Qu = Q411 - IP22 . Q412 2/T - IP33 . Q413 . zut soit en notation complexe, avec j2 = -1 : IP1'' jQp1'= IP11+ jQpn - IP22 (IP12+ Jipi2). 2/T- IP33 (IP13 +jQpi3). 2/T IA1'+ jQL'.1'= ias+ J411 - Ip22 ('A12+ J412). 2/T- Ip33 y413 +sql'.13). 2/T avec 2 = 0 f(signallocal(t))Zdt, T durée d'intégration de l'intégrateur 20 sur la figure 1 Justification : Remarque : sur les figures et, dans le but de simplifier leur lecture, on écrira : Code local ponctuelsatellite 1 = SIo1

Code local ponctuelsateiiite 2 = Sio2 Code local ponctuelsatellite 3 = SIo3 Par construction :
T

Ipl = [signal reçu(t)] [code local satellite 1(t).porteuse locale en phase satellite 1 (t)] dt T

Q pl [signal reçu(t)] [code local satellite 1(t).porteuse locale en quadraturesatellitel (t)] dt Soit, en développant, et en négligeant les bruits :
T

l Pl = [A,.code,(t+a,).sin(rt+rp,)+Az.code2(t+zz).sin(t+p2)+ 0 A2 .code 2 (t + 'f 2)' sine mt + (f3 )][ code 1 (t + z-,).sin(cot + (fI)] dt T 6pt = J[A, .code, (t + r, ). sin(cot + rp) + A2 .code2 (t + r, ). sin(#t + rpz) + 0 A2 .codez (t + z2 ). sin(cot + p3 )] [code, (t + 1 ). cos( + p1 )] dt

T

1 Pl = f [A1.code, (t + TI)' sin( t + (fJ )][code (t + T1 ).sin( t + (fJ)] dt @

On voudrait idéalement :

Soit en développant :

Sachant que :

Et, en négligeant les termes d'inter-corrélation entre les satellites, et en supposant que les porteuses locales sont en phase avec les porteuses reçues :

On obtient bien les formules proposées lorsque l'on remplace les termes de correction par les termes IPix et QPix correspondants.

De même :

Dans le cas où les porteuses locales ne sont pas tout à fait en phase avec les porteuses reçues, à cause de la dynamique (porteur, horloge récepteur, satellite) on montre que :
Pour le premier satellite Sat1 : - pour la voie ponctuelle :

Ip1' = IP11 - ( IP22 . IP12 - QP22 . Qp12). 2/T - ( IP33 IP13 - Qp33 . QP13). 2/T Qp1' = QP11 - ( Ip22 .Qp12 + QP22 IP12) 2/T - ( IP33 QP13 + Qp33 . IP13). 2/T - sur la voie delta : làl' = 1411 - ( IP22 . IÔ12 - QP22 412) 2/T - ( IP33 1413 - QP33 # Qa13)- 2/T Qàl' = Q411 - ( IP22 -QA12 + QP22 # Ia12)- 2/T - ( IP33 QA13 + Qp33 . 1413 2/T Soit en notation complexe, avec j2 = -1 : IP1'+ jQp1'=lp11+ jQP11-(IP22+ JQP22)(IP12't JP12)2-(IP33'f' JQP33)(IP13+ JQP13)2 IA1'+ J'QA1'='A11+ JÛA11 "(IP22+ JQp22)(Ia12+ iQA12)2/T-(IP33+ JQP33)(1413'i' Joz Pour le deuxième satellite Sat2: IP2'+ jQp2' = IP22+ jQP2--(IP11+ JQPI1yIP21+ jQP21)/T-(IP33+ jQP33)(IP23+ JQp23)/T 142'f' JQA2' = IA22+ JQ422-(IP11' jQp11)(lô21+ jQÔ21)fT-(lp33+ jQP33)(IA23+ iQA23)/T Pour le troisième satellite Sat3 : 'P3' + jQp3'= Ip33+ JP33-(IP11+' JQP11)(IP31+ jQP31)fT-(lp22- jQp22)(lp32+ jQp32)fT 143 + iQA3'= IA33+ iQA33 -(IP11+ jQP11)(IA31+ iQA31)/T -(IP22- JQp22)(Ia32+ iQA32)/T
Généralisation : Sur la voie ponctuelle : I'Pi = IPli - # surxdifférent dei ( 1 Pxx - 1 Pix - Qpxx - Qpix). 2/T

Qpi' = Qpij# 2 surx x différent de i( Ipxx -Qpix + Qpxx . IPix). 2/T Sur la voie delta :

Li' = laii - sur différent de i ( Ipxx . l4ix - Qpxx . QAix)- 2/T Q4i = Q4ii - sur x différent de i ( IPxx .Q4ix + Qpxx - l4ix). 2/T

Soit en notation complexe, avec j2 = -1 :

14n z' ) OPI' = lan 'E ) Qaii - 2 surx x différent de (lpxx+ jQPxx)(1p,x+ jQp,x)2/T )A)' + j 01'11' = Un + j Ol'1li - 2 sur différent de 1 (lpxx+ jOpxx)(ll'1ix+ JQAtx)2/T
Afin de rendre la notation des indices plus systématique, l'indice ii adresse le canal corrélateur Cii du sous-ensemble Si qui traite le signal reçu, différent des autres canaux corrélateur Cix du sous-ensemble Si qui, eux, traitent les signaux locaux des autres satellites d'ordre respectif x, issus des canaux corrélateurs Cxx des autres sous-ensembles Sx.

Dans une variante du récepteur avec correction d'erreurs d'intercorrélation, selon l'invention, les canaux corrélateurs sont attaqués en bande de base avec des signaux # et Q.

La figure 4 montre un canal corrélateur 50 fonctionnant avec un signal reçu Br en bande de base. Comme dans le cas du canal corrélateur 10 de la figure 1, le canal corrélateur 50 en bande de base comporte une voie de corrélation 52 en phase et en quadrature entre le signal reçu en bande de base, sous forme de deux signaux # et Q en quadrature, et deux respectives porteuses locales FI, FQ. Ces porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) sont générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse 54 (NCO p) du récepteur.

Les signaux 1, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse sont ensuite corrélés dans une voie de corrélation de code 56 avec les codes locaux, ponctuel Cp et delta A, fournis par un générateur numérique de codes locaux 58.

Les corrélations de code sont ensuite intégrés par un respectif intégrateur 60 pour fournir des signaux IP, I#, Qp, Q# en sortie du canal corrélateur 50.

La figure 5 montre un sous-ensemble de rang i du récepteur selon l'invention fonctionnant en bande de base.

Comme dans le récepteur de la figure 2 fonctionnant avec les signaux reçus, le récepteur en bande de base comporte N sous-ensembles de réception pour N satellites reçus. Chaque sous-ensemble Si de rang i, avec i= 2,3, ... N, comporte un canal corrélateur Cii pour un satellite reçu Sati et N-1 corrélateurs supplémentaires Ci1, Cix,... CiN pour les satellites

supplémentaires Sat1, Satx, ...SatN, avec x différent de i. Le canal corrélateur Cii et les canaux supplémentaires ayant la structure du canal corrélateur en bande de base de la figure 4. Le sous-ensemble Si comporte, en outre : - un oscillateur à commande numérique de porteuse OPi (NCO p) pour fournir des porteuses locales FIi, FQi pour les N corrélateurs du sousensemble Si considéré et un générateur numérique de codes locaux OCi (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel Cpi et delta Ai, pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un premier Mli et un second MQi multiplicateurs fournissant pour les autres sous-ensembles du récepteur un premier SIIi et un second SIQi signaux locaux résultant de la modulation des signaux en quadrature Fil et FQi de la porteuse locale par le code ponctuel Cpi du sous-ensemble considéré, pour effectuer la corrélation de code modulé par la porteuse du satellite considéré avec les codes modulés par la porteuse des autres satellites ; - un correcteur CRi de corrélation fournissant à partir des signaux

Ipix, 1t1lx , Qplx, Qt1IX en sortie des N canaux corrélateurs du sous-ensemble considéré Si et des signaux IPxx, Qpxx en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu des autres sous-ensembles Sx, avec x différent de i, des signaux

corrigés Ipi', in', QP,', Qt1I' .

-un discriminateur de porteuse DPi fournissant à travers un correcteur de boucle de porteuse CBPi un signal de contrôle Vcpi de l'oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) pour fournir des porteuses locales Fil, FQi pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un discriminateur de boucle de code DCi fournissant à travers un correcteur de boucle de code CBCi un signal de contrôle Vcci du générateur numérique de codes locaux Oci (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel Cpi et delta Ai pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré.

La figure 6 montre un récepteur en bande de base pour trois satellites Sat1, Sat2 et Sat3 comportant un premier S1, un deuxième S2 et un troisième S3 sous-ensembles de réception ayant trois canaux corrélateurs chacun. Les sous- ensembles de réception S1, S2 et S3 comportent les

mêmes éléments que le sous-ensemble détaillé de la figure 4 fonctionnant en bande de base.

Le récepteur de la figure 6 est configuré pour effectuer les mêmes corrections que celles du récepteur de la figure 3 sauf que l'on remplace T/2 par T dans les formules de correction.

Par exemple pour le satellite 1 :

IP1'+ jQp1' = Ip11+ jip11 -(vip22+ JQP22)(IP12+ JQp12)/T -(IP33'' JQp33)(Ip13+ JQp13)/T <A1'+ JOA1' = tA11+ JQA11 -(IP22+ JQp22)(Ia12+ iQA12)/T -(IP33+ JQp33)(Ia13+ JQA13)/T
Dans une variante de configuration, le récepteur selon l'invention utilise trois corrélateurs de code : - une voie avance (lA, QA), - une voie ponctuelle (IP, Qp), et - une voie retard (IR, QR), la voie delta étant équivalente à la voie avance moins la voie retard.

Dans une autre variante du récepteur selon l'invention, on applique le même procédé sur la voie delta reconstituée en sortie des corrélateurs par les formules :

laix laix - IRix Q#ix = QAix - QRix
Les inter-corrélations sont calculées deux fois dans la description précédente. En fait, il est possible d'économiser des corrélateurs grâce à la formule ci-dessous :

Pour le premier satellite Sat1, on calcule (1p, 14, Qp, Q4) 12 et (IP, 14, Qp, Q4) 13 en plus de (1p, 14, Qp, QA) 11 Ip1'+ jQp1' = IP11+ JQP11 -(IP22+ JQP22)(IP12+ Qp12)/T -(lp33+ j Qp33)(lpi3+ jQp13)/T 141'' jQLl1' = 1411'+ JQA11 -(IP22+ jQP22)(IA12+ JQ412)-(IP33+ JQp33)('A13+ iQA13)/T Pour le deuxième satellite Sat2, on calcule (IP, I#, QP, QA)23 en plus de

(IP, 14 Qp, QA) 22 IP2" jQp2' = Ip22+ JQP22-(IP11+ jQpii)(lpi2 jQp12)/T -(lp33+ jQp33)(1P23+ jQp23)/T 142'' Joz - IA22+ JQA22 +(lpi1+ jQP11)(IA12 - JQA12)/T-(tp33+ JQP33)(IA23+ JQA23)/T

Pour le troisième satellite 3, on ne calcule rien de plus que (IP, I#, Qp, Q#) 33

<P3' + JQP3 - IP33+ JQP33 -(IP11+ jQP11)(IP13- JQP13)-(IP22'' jQP22)(IP23- jQp23)/T 'A3' + jQ1'>3' = 11'>33+ jQI'>33+(lp11 + jQp11)( 11'>13- jQI'>13)/T +(lp22+ jQp22)(11'>23- jQI'>23)/T En généralisant, pour x > i :
IPxi + Ipix
QPxi = - QPix taxi I#ix Q#xi = + Q#ix
En résumé, au lieu d'avoir N2-N canaux corrélateurs en plus on en a (N2-N)/2.

Les termes IPii et QPii dans les formules, estimation de l'amplitude complexe des signaux reçus respectivement des satellites i, ne tiennent pas compte des corrections. Afin d'améliorer la précision, on pourrait les

remplacer par IP, et QP; dans les formules. Dans ce cas, elles deviennent : Ipi' 't' i QP,' = IPii + j Qpij - 2 surx x différent de i (lPx'+ jQpx')(1p,x+ jQplx)2/T 14i' z' J Q4i - làii '' J Q4ü - sur x différent de i (lPx'+ jQPx')(ll'>ix+ jQl'>ix)2/T
La problème qui se pose alors est que l'application des formules demande des entrées Ip,' et Q'Pi qui sont elles mêmes les sorties du calcul.

Afin de pallier à cela, dans une variante du récepteur selon l'invention, on peut utiliser à chaque itération du calcul les termes corrigés I'Pi et Q'Pi de l'itération précédente, en initialisant le calcul avec des termes IPii et QPii non corrigés, après la phase d'acquisition et de convergence :

( IPn z' ) QPn )n = ( lPlj + J QPÜ )n - Ssurx différent de i (lpx>+ jQpx')n-1 -(tp!x+ JQPix) n 2/T ( 14i z' J Q4i )n - ( 14ü + QaiI )n - Y-sur x différent de i (Ipx'+ jQPx')n-1 .('Aix+ JQ4ix)n . 2/T
L'itération indicée par n peut être soit dans le temps, correspondant à chaque fois à des données nouvelles, soit celle d'un calcul récursif convergeant vers la solution idéale. Dans une variante du récepteur selon

l'invention, lorsque le signal reçu est filtré (spectre limité), il est possible et recommandé d'appliquer le même filtrage aux signaux locaux. Cela oblige par contre, à mettre en place un filtre pour chaque signal local, donc un par satellite, contrairement au signal reçu qui est unique.

Nous allons voir, par la suite, un procédé d'acquisition du signal par le récepteur selon l'invention.

On acquiert un premier satellite, sans correction, par un processus de recherche classique en boucle ouverte, bien connu de l'homme de l'art. A l'issue de ce processus, on passe en poursuite, on en déduit le signal local de ce premier satellite et on corrige les inter-corrélations sur les autres canaux en phase de recherche (en boucle ouverte). Cela permet d'acquérir les satellites les plus faibles (en dernier) en réduisant le risque de se tromper à cause d'une corrélation avec le signal d'un autre satellite plus puissant.

A chaque fois qu'un nouveau satellite est acquis et poursuivi, on calcul et on applique les corrections d'intercorrélation sur les mesures de tous les autres satellites déjà poursuivis.

Le récepteur selon l'invention présente une excellente stabilité.

En effet, du fait que les coefficients d'inter-corrélation sont nettement inférieurs à 1 (-24 dB pour les codes C/A), les boucles de poursuites sont stables et convergent vers un état où il n'y a plus d'erreur d'inter-corrélation.

Le récepteur selon l'invention permet l'estimation des erreurs d'inter-corrélation en temps réel, sur les échantillons cumulés # et Q ponctuels et deltas, grâce à des canaux supplémentaires, par corrélation entre les codes locaux des satellites poursuivis et la correction des échantillons cumulés # et Q ponctuels et deltas avant les discriminateurs de phase de porteuse et de code.

Le récepteur selon l'invention élimine complètement les erreurs d'inter-corrélation entre tous les satellites dont le signal est poursuivi, en régime permanent, après une phase de convergence rapide. Les erreurs résiduelles, dues aux bruits thermiques et aux traînages des boucles, dépendent du rapport signal sur bruit, de la dynamique et des bandes de boucle. Pour des applications à très faible dynamique (station sol) le gain de la méthode peut être très important, faisant passer l'erreur de mesure de quelques mètres à quelques dizaines de centimètres, soit un facteur 10.

Claims

REVENDICATIONS

1. Récepteur de positionnement par satellites avec correction d'erreurs d'inter-corrélation entre les satellites, le récepteur comportant un canal de corrélation Cii d'ordre i par satellite reçu, avec i = 1,2, ..N, N étant le nombre de satellites reçus (Sat1, Sat2, ...SatN), chaque canal corrélateur Cii ayant : - une voie de corrélation de porteuse (12), en phase et en quadrature entre le signal reçu (Sr , Br) et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) ; - une voie de corrélation de code (16) à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature, avec les codes locaux du satellite reçu, fourni par un générateur numérique de codes locaux ; - un intégrateur (20) pour fournir, pour chaque code local, des signaux Ic Qc en sortie du canal corrélateur Cii du satellite reçu, c désignant chacun des codes locaux , caractérisé en ce qu'il comporte, pour chaque canal corrélateur Cii du satellite reçu autant de canaux corrélateurs supplémentaires Cix que de satellites supplémentaires reçus avec x =1, 2, ...N et x différent de i, et en ce qu'on corrèle les codes locaux du satellite reçu avec les codes locaux des autres satellites supplémentaires Cix.

2. Récepteur de positionnement par satellites selon la revendication 1, caractérisé en ce que les codes locaux du satellite reçu pour la voie de corrélation de code (16,56) sont un code ponctuel et un code delta, la voie de corrélation de code comportant en fait deux voies de corrélation : - une voie ponctuelle (IP, Qp), - une voie delta (I#, Q#).

3. Récepteur de positionnement par satellites selon la revendication 1, caractérisé en ce que les codes locaux du satellite reçu pour la voie de corrélation de code (16,56) sont un code ponctuel, un code avance et un code retard, et en ce l'intégrateur (20) fournit des signaux (IP,

Qp , IA , QA, IR , QR), la voie de corrélation de code comportant trois voies de corrélation : - une voie avance (IA, QA), - une voie ponctuelle (IP, Qp), et - une voie retard (IR, QR), la voie delta étant reconstituée à partir de la voie avance moins la voie retard par les formules : I# = lA -IR Q# = QA-QR

4. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte N sous-ensembles de réception Si, chaque sous-ensemble Si de rang i ayant le canal corrélateur Cii du signal du satellite reçu d'ordre i et N-1 canaux corrélateurs supplémentaires Ci1, Ci2, .Cix, ... CiN pour les satellites supplémentaires reçus, x = 1,2,..N et x différent de i, chaque canal corrélateur Cii de signal reçu étant attaqué par son entrée de réception (Er) par le signal reçu (Sr), chacun des canaux corrélateurs supplémentaires d'un sous-ensemble Si, recevant respectivement, d'une part, à son entrée de signal reçu (Er), un signal local Slox résultant de la modulation de la porteuse locale (FIx) par le code local ponctuel (Cpx) du canal corrélateur Cxx du satellite reçu d'ordre x, et, d'autre part, à ses entrées locales de porteuse locale et des codes locaux, les respectives porteuses locales en quadrature (Fil, FQ,) et les codes locaux (Cpi et Ai) du canal corrélateur (Cii du signal reçu du satellite d'ordre i.

5. Récepteur de positionnement par satellite selon la revendication 4, caractérisé en ce chaque canal corrélateur Cix de rang x dans le sousensemble Si, avec x =1, 2,... N , comporte : - la voie de corrélation de porteuse (12) en phase et en quadrature entre le signal reçu et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) ; - la voie de corrélation de code (16) à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature avec les codes locaux ponctuel (Cpi) et delta (Ai) du satellite d'ordre i ;

- un intégrateur (20) pour fournir des signaux Ip,x, laX , QPIX, QoX en sortie du canal corrélateur,

le sous-ensemble Si comportant, en outre : - un oscillateur à commande numérique de porteuse (OPi) (NCO p) pour fournir des porteuses locales Fil, FQi pour les N corrélateurs du sousensemble Si considéré et un générateur numérique de codes locaux (OCi) pour fournir le codes locaux, ponctuel (Cpi) et delta (Ai), pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un multiplicateur Mi fournissant pour les autres sous-ensembles Sx du récepteur un signal local Sloi), résultant de la modulation du la porteuse locale (Fil) par le code ponctuel (Cpi) du sous-ensemble considéré Si, pour effectuer la corrélation de code modulé par la porteuse du satellite considéré avec les codes modulés par les porteuses des autres satellites ; - un correcteur CRi de corrélation fournissant à partir des signaux

Ipix, IA,x , Qplx, QA)x en sortie des N canaux corrélateurs du sous-ensemble considéré (Si), x prenant, pour ces signaux Ip,x, 1L'.'x, Qpix, QL'.IX, les valeurs 1 à N, et des signaux Ipxx, lqxx en sortie des canaux corrélateurs Cxx de signal reçu des autres sous-ensembles Sx, des signaux corrigés lpi', lAi\ Qpi', Qo;'.

- un discriminateur de porteuse DPi fournissant à travers un correcteur de boucle de porteuse CBPi un signal de contrôle Vcpi de l'oscillateur à commande numérique de porteuse (NCO p) pour fournir des porteuses locales (FIi, FQi) pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré ; - un discriminateur de boucle de code DCi fournissant à travers un correcteur de boucle de code CBCi un signal de contrôle Vcci du générateur numérique de codes locaux (OCi) (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel (Cpi) et delta (Ai) pour les N corrélateurs du sous-ensemble Si considéré.

6. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce qu'il comporte un premier (S1), un deuxième (S2) et un troisième (S3) sous-ensemble de réception ayant trois canaux corrélateurs chacun pour recevoir trois satellites .

7. Récepteur de positionnement par satellite selon la revendication 6, caractérisé en ce que les premier (S1), deuxième (S2), et troisième sousensembles (S3) du récepteur comportent respectivement un premier (C11),

un deuxième (C22) et un troisième (C33) canaux corrélateurs de signal attaqués à leur entrée de réception (Er) par le signal Sr reçu par le récepteur, chaque sous-ensemble comportant en outre : - dans le premier sous-ensemble (S1 ), deux autres canaux corrélateurs supplémentaires C12 et C13 attaqués respectivement à leur entrée de réception par des signaux locaux Slo2, SIo3 issus respectivement d'un multiplicateur M2 et d'un multiplicateur M3, le signal SIo2 résultant de la modulation de la porteuse locale FI2 par le code ponctuel Cp2 du deuxième satellite et le signal SIo3 résultant de la modulation de la porteuse locale FI3 par le code ponctuel Cp3 du troisième satellite ; - dans le deuxième sous-ensemble (S2), deux autres canaux corrélateurs supplémentaires C21 et C23 attaqués respectivement à leur entrée de réception par des signaux locaux SIo1, SIo3 issus respectivement d'un multiplicateur M1 et du multiplicateur M3, le signal SIo1 résultant de la modulation de la porteuse locale FI1 par le code ponctuel Cp1 du premier satellite ; - dans le troisième sous-ensemble (S3), deux autres canaux corrélateurs supplémentaire C31 et C32 attaqués à leur entrée de réception par les signaux locaux SIo1, SIo2 issus respectivement des multiplicateurs M1 etM2; chaque corrélateur de chacun des sous-ensembles comportant : - la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature (12) entre le signal à leur entrée de réception et deux respectives porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus), Fil, FQ1 pour le premier sousensemble (S1), F12, FQ2 pour le deuxième (S2) et FI3, FQ3 pour le troisième (S3), ces porteuses étant générées respectivement, pour chacun des sousensembles (S1, S2 et S3), par un premier (OP1), un deuxième (OP2) et un troisième (OP3) oscillateurs à commande numérique de porteuse (NCO p) ; - la voie de corrélation de code (16) à partir des signaux I, Q en sortie de la voie de corrélation de porteuse en phase et en quadrature avec les codes locaux, ponctuel (Cp1, Cp2, Cp3) et delta (#1, A2, A3) des satellites respectivement d'ordre 1,2, 3, fournis par un générateur numérique de codes locaux (OC1, OC2 et OC3) respectivement pour chaque sousensemble ;

- un intégrateur par canal corrélateur pour fournir respectivement

des signaux Ip1x, lait, Qp1X, QL\1x en sortie du canal corrélateur C1x ; \P2x, le2X, Qp2x, Qe2x, en sortie canal corrélateur C2x et IP3x le3X, QP3x, Qe3X en sortie canal corrélateur C3x, avec x=1, 2,3, chaque sous-ensemble de trois corrélateurs comportant : - un correcteur (Cr1, Cr2, Cr3) de corrélations fournissant à partir des signaux Ip,x, I#ix, QPIX, Q#ix, avec i=1, 2,3, en sortie des N canaux corrélateurs du sous-ensemble considéré (S1, S2, S3) et des signaux IPxx, Qpxx, en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu (d'ordre x) des autres

sous-ensembles (Sx), des signaux corrigés, IP1', le1', QP1', QL\1' en sortie du premier correcteur Cr1, Ip2', )A2', Qp2', Que2' en sortie du deuxième correcteur Cr2, IP3', IA3', QP3', QA3' en sortie du troisième correcteur Cr3, les signaux lpxx, Qpxx, en sortie des canaux corrélateurs de signal reçu, attaquant les correcteurs, étant les signaux IP22, IP33, QP22, Qp33 pour le correcteur Cr1, Ip11, Ip33, Qu11, Qp33 pour le correcteur Cr2 et Ip11, IP22, QP11 Qp22 pour le correcteur Cr3, - un discriminateur de porteuse (DP1, DP2, DP3) fournissant respectivement à travers un correcteur de boucle de porteuse (CBP1, CBP2, CBP3) un signal de contrôle (Vcp1, Vcp2 ,Vcp3) du respectif l'oscillateur à commande numérique de porteuse (OP1, OP2, OP3) (NCO p) pour fournir

des porteuses locales F,1, Foi. pour le premier sous-ensemble (S1 ), F,2, FQ2 pour le deuxième sous-ensemble (S2) et FI3, FQ3 pour le troisième sousensemble (S3); - un discriminateur de boucle de code (DC1, DC2, DC3) fournissant respectivement à travers un correcteur de boucle de code (CBC1, CBC2, CBC3) un respectif signal de contrôle Vcc1,Vcc2, Vcc3 du générateur numérique de codes locaux (OC1, OC2, OC3) (NCO c) pour fournir les codes locaux, ponctuel et delta (Cp1, #1) pour les trois corrélateurs du premier sous-ensemble (S1), (Cp2, A2) pour les trois corrélateurs du deuxième sous-ensemble (S2) et (Cp3, A3) pour les trois corrélateurs du troisième sous-ensemble (S3).

8. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce qu'il est configuré pour effectuer les corrections suivantes :

pour le premier satellite Sat1 : - sur la voie ponctuelle :

IP1' = IP11 - IP22 . IP12 . 2T - Ip33 . IP13 . 2ÎÏ Qp1' = QP11 - IP22 . P12 . 2 - Ip33 . P13 . 2T - sur la voie delta : 1"'1' lall IP22 . # Ui2 2/T # Ip33 . 1a13 . 2lT 0"'1' = Qa11 - IP22 . Qa12 2/T # IP33 . Qa13 . 2/T ; - soit en notation complexe, avec j2 = -1 : IP1'+ jQP1'= IP1 1+ JP11 - IP22 (IP12+ JQP12). 2/T- IP33 (IP13 +jQp13). 2/T Iai'+ jQ"'1'= 'A11+ JQa11 - Ip22 (IA12+ JQA12). 2/T- IP33 (1a13 +JQ413. 2fT avec - = 0 J(sighal local(t))Zdt, T période d'intégration de l'intégrateur (20) .

2 0

9. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce que dans le cas où les porteuses locales ne sont pas tout à fait en phase avec les porteuses reçues on montre que : pour le premier satellite Sat1 : - sur la voie ponctuelle :

IP1' = IP11 - ( IP22 . IP12 - " QP22 QP12). 2/T - ( Ip33 . Ipi3 - Qp33 . Apl3). 2/T QP1' = Qpn # ( Ip22 .Qp12 + QP22 . IP12 2/T # ( Ip33 . QP13 + OP33 . IP13). 2/T - sur la voie delta : 1"'1' = 1a11 - ( IP22 . # Ui2 - QP22 . QA12)- 2/T # ( Ip33 . 1a13 - QP33 . QA13). 2/T Qat = Qa11 - ( IP22 -QA12 + QP22 . !A12)- 2/T # ( Ip33 . Qat!13 + Qp33 . 1a13). 2/T - soit en notation complexe, avec j2 = -1 : IP1' JQP1=IP11'' JQP11-(IP22+ JQP22yIP12' jQP12)2/T-(IP33+ jQP33)(IP13+ JQP13)2 Ia1>+ Ja1=1a11' JQA11 -(IP22-i' jQP22)(IA12+ JQa12)2/T-(IP33+ jQP33)(IA13+ J'QA13)2/T

pour le deuxième satellite Sat2 :

IP2'+ )QP2=IP22+ JQP22-(IP11+ JQP11)(IP21'' JQP21)2-(IP33'+ JQp33)(IP23+ jQP23)2/T lA2'+ JQa2'=Ia22+ JQA22-(IP11+ jQP11)(là2l+ iQA21)2/T-(IP33+ jQP33)(IA23+ iQA23)2/T et en ce que pour le troisième satellite Sat3 : IP3' + jQp3'= Zip33+ JQP33-(IP11+ JQP11)(IP31+ jQp31)2/T-(lp22- jQp22)(lp32+ JQp32)2/T 'A3' + JQa3'= 'A33+J'QA33-('P11+JQp1l)('A31+JQA3l)2/T -()p22-JQp22)('A32+JQA32)2/T et en ce qu'en généralisant : - sur la voie ponctuelle :

IPn = IPii - 2 sur différent de i ( Ipxx Ipix - Qpxx . # Qpix)- 2/T Quiz = Qpn- X surx différent de )( Ipxx -Qpix + Qpxx . # Ipix)- 2/T - sur la voie delta : ly = Lii -:2; sur x différent de i ( Ipxx . # taix Qpxx . Q4ix). 2/T QOn = 4ü - sur x différent de i ( Ipxx -QAix + Qpxx - # Uix)- 2/T soit en notation complexe, avec j2 = -1 : IPi' z' QPi' = IPn ' j J Qpn - E sur x différent de i (lpxx+ jQPxx)(Ipix+ jPix)2 14n 't J Qon = 1li ' Qli -:2; surx différent de i (lpxx+ jQpxx)('Aix+ JQ4ix}2

10. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que chaque canal corrélateur (50) fonctionne avec un signal reçu (Br) en bande de base, sous forme de deux signaux # et Q en quadrature.

11. Récepteur de positionnement par satellite selon la revendication 10, caractérisé en ce que le canal corrélateur (50) en bande de

base comporte une voie de corrélation (52) en phase et en quadrature entre le signal reçu en bande de base, sous forme de deux signaux # et Q en quadrature, et deux respectives porteuses locales FI, FQ, ces porteuses locales en quadrature (sinus, cosinus) étant générées par un oscillateur à commande numérique de porteuse (54) (NCO p) du récepteur.

12. Récepteur de positionnement par satellite selon la revendication 11, caractérisé en ce que le récepteur en bande de base comporte N sous-ensembles de réception pour N satellites reçus, chaque sous-ensemble Si de rang i, avec i= 2, 3, ... N, comporte un canal corrélateur Cii pour un satellite reçu Sati et N-1 corrélateurs supplémentaires Ci1, Cix,...

CiN pour les satellites supplémentaires Sat1, Satx, ...SatN, avec x différent de i, le canal corrélateur Cii et les canaux supplementaires de chaque sousensemble Si comportant en outre : - un premier Mli et un second MQi multiplicateurs fournissant pour les autres sous-ensembles du récepteur un premier SLli et un second SLQi signaux locaux résultant de la modulation des signaux en quadrature FQi et Fli de la porteuse locale par le code ponctuel Cpi du sous-ensemble considéré, pour effectuer la corrélation de code modulé par la porteuse du satellite considéré avec les codes modulés par la porteuse des autres satellites.

13. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisé en ce qu'il est configuré pour effectuer les corrections suivantes : pour le premier satellite Sat1 :

IP1' jQP1' = IP11+ jQP11 -(IP22+' jQP22)(IP12'' JQ?12)/T -(IP33' jQP33yIP13+ JQp13)/T tA1'+ jQLl1' = tA11+ JQA11 -(IP22+ jQp22)(Ui2+ jQA12)/T -(IP33+ jP33)(1413'' iQA13)/T

14. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 3 à 13, caractérisé en ce que la voie delta est reconstituée en sortie des corrélateurs par les formules :

l Aix IAlx ~IRlx Q#ix = QAix-QRix

15. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que, pour économiser des corrélateurs, les inter-corrélations sont calculées par : - pour le premier satellite Sat1, par (IP, I#, Qp, Q#) 12 et (IP, I#, QP, QA)i3 en plus de (Ip, I#, QP, Q)11

Ip1'+ jQp1' = Ip11+ jQp11-(lp22+ jQp22)(lP12+ j Qp12)fT -(lp33+ j Qp33)(lp13+ jQp13)fT IA1'+ Joz = ils11+ JQA11 -(IP22' jQp22)(lA12+ JQ412-(IP33't JQp33)(Ia13+ iQA13)/T - pour le deuxième satellite Sat2, par (IP, I#, QP, QA) 23 en plus de (IP, I#, Qp, QA) 22

Ip2'+ jQp2' = IP22+ jQP22-(IP11+ JQP11)(IP12 jQP12)/T-(IP33+ jQP33)(IP23+ jQp23)/T 'A2'+JQA2' = IA22+ iQA22 +(IP11+ jQP11)(IA12 - jQLl12)/T -(lp33+ jQp33)(ILl23+ iQA23)/T et en ce que pour le troisième satellite St3, on ne calcule rien de plus que (IP, I#, Qp, QA)33

Ip3' + jQp3' = Ip33+ JQP33 -(IP11+ jQP11)(IP13- JQP13)-(IP22' jQP22)(IP23- JQp23)/T IA3' + ira3' ILl33+ jQLl33+(1 P11+ jQp11 )(113- jQLl13)/T +(1 P22+ jQp22)(ILl23- jQLl23)fT et en ce qu'en généralisant t, pour x > i :

IPxi = + Ipix

Qpxi = -QPix I#xi = -I#ix Q#xi = + Q#ix

16. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 15, caractérisé en ce qu' afin d'améliorer la précision de l'estimation de l'amplitude complexe des signaux reçus respectivement des satellites i, on remplace les termes IPii et QPii dans les formules, par les termes I'Pi et Qp,, les formules devenant alors :

IPn z ) OPI' = Ipn z ) J Qpi! - Z surx différent de ! 1 (lux'+ )QPx)(IPix'' jQpix)2/T IÓI' + j J Qai - Iau 'E ) J QA!) - S sur x différent de i (!?x+ jQpx')(IAix+ JQ&tx)2/T

17. Récepteur de positionnement par satellite selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'on utilise, à chaque itération du calcul, les termes corrigés I'Pi et Qp, de l'itération précédente, en initialisant le calcul avec des termes IPii et QPii non corrigés, après la phase d'acquisition et de convergence :

( idn z' ) QPn )n = iii z' ) Qpn )n - surx différent de i (lpx'+ jQPx')n-1 .(Iplx+ jOPlx) n . 2 ( Ion '+ ) Q4i )n = ( IÓÍI + j QDii )n - surx différent de 1 (lux'+ jQPx')n-1 .(IA,x+ iQAix)n . z

18. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 17, caractérisé en ce lorsque le signal reçu est filtré (spectre limité), on applique le même filtrage aux signaux locaux.

19. Récepteur de positionnement par satellite selon l'une des revendications 1 à 18, caractérisé en ce qu'on acquiert un premier satellite, sans correction, par un processus de recherche classique en boucle ouverte, en ce qu'à l'issue de ce processus on passe en poursuite, on en déduit le signal local de ce premier satellite et on corrige les inter-corrélations sur les autres canaux en phase de recherche (en boucle ouverte) et en ce qu'à chaque fois qu'un nouveau satellite est acquis et poursuivi, on calcule et on applique les corrections d'intercorrélation sur les mesures de tous les autres satellites déjà poursuivis.