FR3058532A1

FR3058532A1 - Procedes de determination de la position d'une balise de geolocalisation, produit programme d'ordinateur, medium de stockage, balise, station de base et dispositif de calcul de position correspondants

Info

Publication number: FR3058532A1
Application number: FR1660697A
Authority: FR
Inventors: Mikael Guenais
Original assignee: Ubiscale
Current assignee: Ubiscale
Priority date: 2016-11-04
Filing date: 2016-11-04
Publication date: 2018-05-11
Also published as: WO2018083160A1; FR3058533A1; FR3058533B1

Abstract

Il est proposé un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés. Le procédé comprend les étapes suivantes : réception de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation ; détermination d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux; encodage des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données ; et transmission de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.

Description

® RÉPUBLIQUE FRANÇAISE

INSTITUT NATIONAL DE LA PROPRIÉTÉ INDUSTRIELLE © N° de publication : 3 058 532 (à n’utiliser que pour les commandes de reproduction)

©) N° d’enregistrement national : 16 60697

COURBEVOIE

©) Int Cl⁸ : G 01 S 19/30 (2017.01), H 04 L 7/027, H 04 W84/06

DEMANDE DE BREVET D'INVENTION A1

©) Date de dépôt : 04.11.16.	©) Demandeur(s) : UBISCALE—FR.
(30) Priorité :
	(72) Inventeur(s) : GUENAIS MIKAEL.
©) Date de mise à la disposition du public de la
demande : 11.05.18 Bulletin 18/19.
(56) Liste des documents cités dans le rapport de
recherche préliminaire : Ce dernier n'a pas été
établi à la date de publication de la demande.
(© Références à d’autres documents nationaux	©) Titulaire(s) : UBISCALE.
apparentés :
©) Demande(s) d’extension :	@) Mandataire(s) : CABINET PATRICE VIDON.

PROCEDES DE DETERMINATION DE LA POSITION D'UNE BALISE DE GEOLOCALISATION, PRODUIT PROGRAMME D'ORDINATEUR, MEDIUM DE STOCKAGE, BALISE, STATION DE BASE ET DISPOSITIF DE CALCUL DE POSITION CORRESPONDANTS.

FR 3 058 532 - A1 n est proposé un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés. Le procédé comprend les étapes suivantes: réception de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation ; détermination d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux; encodage des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données; et transmission de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.

i

Procédés de détermination de la position d'une balise de géolocalisation, produit programme d'ordinateur, medium de stockage, balise, station de base et dispositif de calcul de position correspondants

DOMAINE TECHNIQUE

La présente description se rapporte au domaine des balises de géolocalisation (également appelées dispositifs de géolocalisation ou terminaux de géolocalisation), et plus particulièrement aux méthodes adressant la réduction de consommation de telles balises.

ARRIERE-PLAN TECHNOLOGIQUE

Présentés comme la « troisième révolution de l'Internet », les objets connectés sont en train de s'imposer dans tous les domaines de la vie quotidienne et de l'entreprise. La plupart de ces objets sont destinés à produire des données grâce à leurs capteurs intégrés afin de fournir des services à valeur ajoutée pour leur propriétaire.

De par les applications visées, la plupart de ces objets connectés sont nomades. En particulier, ils doivent pouvoir transmettre les données produites, régulièrement ou à la demande, à un utilisateur déporté.

Pour ce faire, la transmission radio longue portée du type radio mobile cellulaire (2G/3G/4G...) a été une technologie de choix. Cette technologie permettait en effet de bénéficier d'une bonne couverture réseau dans la plupart des pays.

Cependant, l'aspect nomade de ces objets s'accompagne souvent d'un besoin en autonomie d'énergie. Or, même basés sur une des technologies radio mobile cellulaire les plus économes en énergie, les objets connectés actuels continuent de présenter une consommation rédhibitoire pour permettre un déploiement à grande échelle à un coût raisonnable.

Face à la problématique de la consommation du lien radio pour de telles applications nomades, de nouvelles technologies radio basse consommation et bas débit dédiées spécifiquement aux réseaux « Internet des Objets », c'est-à-dire des technologies radio pour des réseaux dits LPWAN (pour « Low-Power Wide-Area Networks » en anglais), sont en train de voir le jour. A titre d'exemple, nous pouvons citer la technologie de la société Sigfox (www.sigfox.com), ou bien la technologie LoRa (www.lora-alliance.org), ou encore la technologie de la société Qowisio (www.qowisio.com).

Dans la suite de la description, on appelle « réseau LPWAN » n'importe quel type de réseau du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés (réseau Sigfox, réseau loRa, etc.). Par ailleurs, on appelle « lien radio LPWAN » un lien radio vers un réseau LPWAN.

Les technologies radio LPWAN ont la particularité d'être très peu consommatrices d'énergie tout en fournissant une couverture nationale voire internationale grâce à une portée radio significative permettant un maillage régulier du territoire à couvrir.

Pour arriver à ce résultat, ces technologies proposent des capacités très faibles dans les sens montant et descendant, en adéquation avec les besoins des objets connectés. A titre d'exemple, le réseau Sigfox offre la possibilité :

• de transmettre au maximum 144 trames radio par jour dans le sens montant, i.e. de l'objet connecté vers le réseau Sigfox, chacune de ces trames radio comprenant une partie utile de 12 octets destinée aux données à transmettre ;

et • de transmettre de 1 à 4 trames radio chacune dans le sens descendant, i.e. du réseau Sigfox vers l'objet connecté, chacune de ces trames radio comprenant une partie utile de 8 octets.

Pour la technologie LoRa, la longueur de la partie utile des trames radio est variable dans le sens montant, et peut théoriquement aller jusqu'à 59 octets. Cependant, la consommation en courant pour l'émission de la trame est quasiment proportionnelle à la longueur de la trame. De ce fait, la longueur des trames radio est alors limitée en pratique à 12 ou 16 octets de données utiles. De même, le débit dans le sens descendant est fortement réduit. Par exemple en Europe, où ce type de standard suit la réglementation de la bande de fréquence « Industriel, Scientifique et Médical », dite ISM, les stations de base ne peuvent émettre plus de 1% du temps. La capacité du réseau LoRa dans le sens descendant est alors environ cinquante fois plus faible que dans le sens montant.

Il apparaît que l'utilisation d'une telle technologie devrait permettre de diminuer drastiquement la consommation de la partie radio longue portée d'un objet connecté tout en répondant aux besoins de transmission faible débit des données générée par la plupart de ces objets.

Parmi de tels objets connectés nomades, les balises de géolocalisation occupent une position de premier plan. En effet, les besoins en géolocalisation restent nombreux, aussi bien dans le domaine industriel (e.g. suivi de véhicules, de marchandises, de personnes) que dans le domaine grand public (e.g. suivi des animaux domestiques).

Classiquement, de telles balises déterminent leur position en embarquant un dispositif de géolocalisation basé sur un système de positionnement par satellites (ou plus généralement « véhicules spatiaux »), du type GNSS (pour « Global Navigation Satellite System » en anglais). Il peut s'agir, par exemple, d'un récepteur GPS, Glonass, Beidou, bientôt Galiléo, etc.

Comme pour la plupart des objets connectés nomades, une réduction de consommation significative est attendue pour une telle balise, en adoptant une technologie de transmission des données via un lien radio LPWAN plutôt qu'un lien radio du type mobile cellulaire (lien radio GSM par exemple).

Cependant, ce que consomme la balise pour déterminer sa position avec une technologie de géolocalisation du type GPS représente un tiers de ce qu'elle consomme pour la transmission de cette position sur le lien radio GSM. Ainsi, le passage à une technologie radio du type LPWAN pour la transmission longue portée des informations de géolocalisation ne permet qu'un gain de facteur quatre sur la consommation de la balise complète, et donc sur son autonomie au final.

En pratique, il apparaît qu'un tel gain reste insuffisant pour pouvoir proposer une balise de géolocalisation ayant une autonomie de plusieurs années à un coût permettant une diffusion à plus grande échelle

Il existe donc un besoin pour une solution permettant d'améliorer l'autonomie des balises de géolocalisation, quand bien même ces balises transmettent leurs données via un réseau LPWAN.

RESUME

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux. Le procédé, mis en oeuvre par la balise de géolocalisation, comprend les étapes suivantes :

réception de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

détermination d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux ;

encodage des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données ; et transmission de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux. Ainsi, l'invention propose une solution nouvelle et inventive pour permettre la détermination de la position d'une balise de géolocalisation qui est apte à recevoir et traiter les signaux reçus de véhicules spatiaux d'un système de géolocalisation et qui est également connectée à un réseau LPWAN.

Pour ce faire, l'invention prévoit que la balise transmet à un dispositif de calcul déporté côté réseau les informations minimales, en particulier les mesures de phases de codes correspondant à au moins deux véhicules spatiaux dont elle capte les signaux, et dont le dispositif de calcul a besoin pour déterminer la position de cette balise à un instant donné. Ainsi, la balise ne détermine pas elle-même les éphémérides des véhicules spatiaux dont elle reçoit les signaux. Ceci minimise le temps d'acquisition des signaux reçus en provenance des véhicules spatiaux par la balise, et donc la consommation en énergie de cette dernière. De même, les calculs les plus conséquents, en termes de nombre d'opérations à effectuer pour la détermination de la position de la balise, sont déportés côté réseau, conduisant à une réduction supplémentaire de la consommation d'énergie de la balise.

L'invention prévoit également d'encoder les données transmises par la balise au dispositif de calcul, afin de réduire le nombre de bits de données transmis via le lien radio LPWAN, permettant ainsi également de réduire la consommation de la balise.

Selon une caractéristique particulière :

si ladite au moins une trame de données est transmise dans une unique trame radio, la balise de géolocalisation effectue la transmission de ladite unique trame radio après un délai (Dl) prédéterminé depuis un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux ;

si ladite au moins une trame de données est transmise dans au moins deux trames radio, la balise de géolocalisation effectue la transmission d'une trame radio de référence parmi lesdites au moins deux trames radio après un délai (Dl) prédéterminé depuis un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux.

Ainsi, dans un mode de réalisation, le dispositif de calcul peut avoir une connaissance a priori du délai précité (délai Dl entre l'instant de réception t_R, par la balise, des signaux émis par les véhicules spatiaux correspondant aux données qu'il reçoit, données correspondant donc à une mesure de position de la balise à un instant donné, et l'instant de transmission t_T, par la balise, de ces données via le lien radio LPWAN). Comme détaillé par la suite, le dispositif de calcul peut ainsi déterminer l'instant t_R, sur la base du délai Dl (dont il a une connaissance a priori) et d'informations d'horodatage fournies par le réseau.

Selon une variante :

si ladite au moins une trame de données est transmise dans une unique trame radio, la balise de géolocalisation insère dans ladite au moins une trame de données une information indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite unique trame radio ;

si ladite au moins une trame de données est transmise dans au moins deux trames radio, la balise de géolocalisation insère dans ladite au moins une trame de données une information indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission d'une trame radio de référence parmi lesdites au moins deux trames radio.

Ainsi, dans une variante, le dispositif de calcul connaît le délai précité (Dl) grâce aux informations qu'il reçoit. Comme détaillé par la suite, le dispositif peut ainsi déterminer l'instant t_R, sur la base du délai Dl (dont il a une connaissance grâce aux informations reçues) et d'informations d'horodatage fournies par le réseau LPWAN.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux, le procédé étant mis en oeuvre par une station de base du réseau de communication et comprenant les étapes suivantes au moins une fois :

réception, via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ; horodatage de ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, formant une trame radio de référence, avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par la station de base ;

transmission de la ou les trame(s) reçue(s), y compris ladite trame radio de référence horodatée, vers un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes, de l'information d'horodatage et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.

Ainsi, la station de base horodate, à la date correspondant à l'instant t_BTS de sa réception, au moins une trame radio de référence parmi la ou les trames radio reçues qui encapsule(n)t une même trame de données. La station de base, transmet ensuite la ou les trames radio reçues, dont cette trame radio de référence horodatée, au dispositif de calcul (qui va calculer la position de la balise). Le dispositif de calcul est alors capable de déterminer, sur la base de cette information d'horodatage et du délai Dl précité, l'instant de réception t_R par la balise des signaux de géolocalisation correspondant aux données transmises dans la trame de données correspondante.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux, le procédé étant mis en oeuvre par le dispositif de calcul de position et comprenant les étapes suivantes au moins une fois :

réception, via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ; obtention d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux ; et détermination de la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et des informations d'éphéméride et/ou d'almanach.

Ainsi, le dispositif de calcul de position détermine la position de la balise sur la base des mesures de phases de codes transmises par la balise et d'informations d'éphéméride et/ou almanach obtenues préalablement, par exemple auprès d'un serveur dédié. Ainsi, comme déjà mentionné plus haut, la balise ne détermine pas ellemême les éphémérides des véhicules spatiaux dont elle reçoit les signaux. Ceci minimise le temps d'acquisition des signaux reçus en provenance des véhicules spatiaux par la balise, et donc la consommation en énergie de cette dernière. De même, les calculs les plus conséquents pour la détermination de la position de la balise sont effectués par le dispositif de calcul, ce qui permet de réduire la consommation d'énergie de la balise.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, est une trame radio de référence horodatée et associée avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par une station de base dudit réseau de communication, et le dispositif de calcul de position :

détermine en fonction de l'information d'horodatage un instant de réception t_R, par la balise de géolocalisation, des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux ; et détermine la position de la balise de géolocalisation également en fonction dudit instant de réception t_R.

Ainsi, dans un mode de réalisation, le dispositif de calcul est apte à déterminer l'instant de réception t_R par la balise, des signaux émis par les véhicules spatiaux correspondant aux données qu'il reçoit, données correspondant donc à une mesure de position de la balise à un instant donné. Cette détermination peut se faire sur la base de la connaissance du délai Dl, et de l'information d'horodatage de la trame radio de référence. Le dispositif de calcul peut alors utiliser la connaissance de cet instant t_R pour déterminer la position de la balise sur la base d'un nombre réduit de mesures de phases de codes. Le nombre N de mesures de phases de codes que la balise doit transmettre est ainsi minimisé, permettant de réduire encore la consommation de la balise et/ou d'allouer plus de bits de codage à chacune des mesures de phases de codes transmises (dans le but d'améliorer la précision obtenue sur la position au final).

Selon une variante, le dispositif de calcul de position :

connaît une information prédéterminée de délai indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite trame radio de référence par la balise de géolocalisation ; et détermine ledit instant de réception t_R en fonction de l'information d'horodatage et ladite information de délai.

Ainsi, dans une variante, le dispositif de calcul de position connaît a priori le délai Dl, minimisant par là-même la quantité d'information devant transiter sur le lien radio LPWAN. Ceci permet de réduire encore la consommation de la balise et/ou d'allouer plus de bits de codage à chacune des mesures de phases de codes transmises (dans le but d'améliorer la précision obtenue sur la position au final).

Selon une autre variante, le dispositif de calcul de position :

lit dans ladite au moins une trame de données reçue une information de délai indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite trame radio de référence par la balise de géolocalisation ; et détermine ledit instant de réception t_R en fonction de l'information d'horodatage et ladite information de délai.

Ainsi, dans une autre variante, le dispositif de calcul de position ne connaît pas a priori le délai Dl, mais reçoit une information provenant de la balise indiquant ce délai Dl. Ce délai n'étant pas prédéterminé, la balise est alors apte à supporter des délais de transmission variables, ce qui permet par exemple de supporter des protocoles sans accusé de réception systématique nécessitant de transmettre plusieurs fois le même message afin d'assurer la réception d'au moins un message.

Selon un aspect particulier de l'invention, le procédé selon l'invention est caractérisé en ce que : N < 8.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, le procédé est dimensionné pour ne tenir compte que d'un nombre volontairement restreint de mesures de phases de codes, réduisant ainsi la taille des trames de données transmises par la balise au dispositif de calcul via le réseau LPWAN. Par exemple, il est prévu de ne traiter que les signaux des véhicules spatiaux visibles depuis un point donné à la surface de la Terre à un instant donné. Pour mémoire, dans le système GPS, huit véhicules spatiaux sont visibles simultanément en moyenne.

ίο

Selon une caractéristique particulière de l'invention, ladite au moins une trame de données comprend au maximum k_max octets, avec k_max inférieur ou égal à 20 et préférentiellement égal à 12.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, la longueur des trames de données telles qu'encodées par la balise est adaptée à la longueur du champ de données utiles des trames radio de longueur préférentielle de la plupart des réseaux LPWAN, comme par exemple les réseaux Sigfox ou LoRa.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, ladite au moins une trame de données comprend, pour chacun des N véhicules spatiaux :

un champ d'en-tête contenant un identifiant pour ledit véhicule spatial ; et un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, seuls les champs d'identifiant correspondant à une mesure de phase de code effectivement transmise sont inclus dans la trame de données. L'utilisation globale de la trame de données se trouve optimisée, les bits de données étant redistribués aux mesures de phases de codes lorsque peu d'entre elles, et donc peu de champs d'identifiants, sont transmis au réseau LPWAN.

Selon une caractéristique particulière de l'invention, ladite au moins une trame de données comprend :

un champ d'en-tête, commun et indiquant un identifiant pour chacun des N véhicules spatiaux ; et pour chacun des N véhicules spatiaux, un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de calcul a la connaissance des véhicules spatiaux auxquels correspondent chacune des mesures de phases de codes qu'il a en sa possession. La détermination de la position de la balise s'en trouve simplifiée.

Dans une variante, le champ d'en-tête commun est un masque comprenant une séquence de M bits, chaque bit possédant un rang au sein de ladite séquence qui correspond à un identifiant d'un des M véhicules spatiaux de la constellation, et qui est mis à 1 pour indiquer que ladite au moins une trame de données comprend un champ de phase de code pour ledit véhicule spatial et à 0 sinon. L'ordre des champs de phase de code dans ladite au moins une trame de données correspond à un ordre prédéterminé, préférentiellement un ordre croissant ou décroissant, des identifiants des N véhicules spatiaux.

Ainsi, dans une variante, un simple masque binaire suffit à identifier les véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises, simplifiant par là-même le décodage des identifiants au niveau du dispositif de calcul.

Dans une autre variante, ladite au moins une trame de données ne comprend pas de champ d'en-tête contenant un ou plusieurs identifiants de véhicule spatial. Pour chacun des N véhicules spatiaux, ladite au moins une trame de données comprend un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial, et l'ordre des champs de phases de codes dans ladite au moins une trame de données correspond à un ordre prédéterminé, préférentiellement un ordre croissant ou décroissant, des identifiants des N véhicules spatiaux.

Ainsi, dans cette autre variante, la trame de données ne comprend pas de champ d'entête contenant les identifiants des véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises, permettant par là-même de réduire la taille de la trame de données et/ou augmenter le nombre de bits disponibles pour transmettre ces mesures de phases de codes.

Par ailleurs, les mesures de phases de codes transmises sont rangées dans la trame de données selon un ordre prédéterminé des identifiants des véhicules spatiaux correspondants. Ainsi, le nombre de combinaisons possibles à tester au niveau du dispositif de calcul pour déterminer à quel véhicule spatial correspond chaque mesure de phase de code se trouve minimisé.

Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, le nombre N est fixe et prédéterminé.

Ceci permet de simplifier le décodage au niveau du dispositif de calcul.

Dans une variante, ladite au moins une trame de données comprend un champ contenant le nombre N.

Ainsi, dans une variante, le dispositif de calcul n'a pas à connaître à l'avance le nombre N de mesures de phases de codes transmises dans une trame de données, permettant par là-même d'adapter ce nombre en fonction des conditions opérationnelles de la balise, par exemple en fonction du nombre de véhicules spatiaux dont elle reçoit effectivement les signaux. Ceci permet également de réduire les calculs effectués par le dispositif de calcul (pas nécessaire de tester des combinaisons non existantes).

Selon une caractéristique particulière de l'invention, chacun des N champs de phase de code est codé de manière adaptative en fonction de la valeur de N, en maximisant le nombre de bits utilisés, sous la contrainte que le nombre de bits alloués aux N champs de phase de code reste inférieur ou égal à (8*k_max - H), avec H le nombre de bits alloués au(x) champ(s) d'en-tête, ou à (8*k_max) en l'absence de champ d'en-tête.

Ainsi, selon un mode de réalisation de l'invention, le nombre de bits disponibles dans la partie utile de la trame radio est optimisé en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises. L'information transmise est ainsi optimisée pour un nombre total de bits utiles disponibles dans la trame radio LPWAN utilisée.

Dans une variante, chaque mesure de phase de code est composée de E bits pour la partie entière, préférentiellement E=10, et F bits pour la partie fractionnaire, et :

si N est inférieur à un seuil S, préférentiellement S=5, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits, pour chacun des N champs de phase de code; et si N est supérieur ou égal audit seuil S, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E' bits, préférentiellement E'=7, résultant d'une suppression d'au moins un des bits de poids fort parmi lesdits E bits, pour chacun des N champs de phase de code.

Ainsi, dans une variante, la partie entière des mots binaires codant les mesures de phases de codes est transmise avec troncature lorsque, préférentiellement, plus de quatre d'entre elles sont transmises. En effet, la position de la balise pouvant être connue approximativement de part son appartenance à une cellule du réseau LPWAN, les bits de poids fort de cette partie entière peuvent être tronqués dans une certaine mesure, tant que l'ambiguïté spatiale correspondant à la dynamique codée par cette partie entière reste inférieure à la taille d'une de ces cellules réseau. La quantité d'information transmise sur le lien radio LPWAN par la balise se trouve ainsi optimisée et la consommation en énergie de la balise également par là-même.

Dans une autre variante, chaque mesure de phase de code est composée de E bits pour la partie entière, préférentiellement E=10, et F bits pour la partie fractionnaire, et :

si N est inférieur à un seuil S, préférentiellement S=5, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits, pour chacun des N champs de phase de code; et si N est supérieur ou égal audit seuil S :

* pour S-l champs de phase de code, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits ; et * pour les N-(S-l) champs de phase de code restants, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur 0 bit.

Ainsi, dans une autre variante, la partie entière des mots binaires codant les mesures de phases de codes est transmise sans troncature pour quatre d'entre elles préférentiellement. Ainsi, la position déterminée par le dispositif de calcul sur la base de ces quatre mesures de phases de codes reste dénuée d'ambiguïté qui serait liée à une dégradation de la dynamique totale du codage de la partie entière. A contrario, une fois cette ambiguïté levée grâce aux quatre premières mesures de phases de codes transmises, il est possible de dégrader la partie entière des mesures de phases de codes suivantes de manière à préserver le nombre de bits utilisés pour coder leur partie fractionnaire. Cette partie fractionnaire est en effet la partie d'intérêt pour améliorer la résolution spatiale et donc la précision sur la position de la balise au final. La quantité d'information transmise sur le lien radio LPWAN par la balise se trouve ainsi optimisée pour une résolution spatiale donnée et la consommation en énergie de la balise également par là-même.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, selon l'un quelconque de ses différents modes de réalisation, lorsqu'il est exécuté sur un ordinateur.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un produit programme d'ordinateur pour la mise en œuvre d'un procédé tel que décrit précédemment, selon l'un quelconque de ses différents modes de réalisation.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux. La balise de géolocalisation comprend :

des moyens de réception de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ; des moyens de détermination d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux ;

des moyens d'encodage des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données ; et des moyens de transmission de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.

Ainsi, l'invention concerne également une balise de géolocalisation apte à mettre en œuvre le procédé selon l'invention (selon l'un quelconque des différents modes de réalisation précités).

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé une station de base d'un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés auquel est connectée une balise de géolocalisation, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux. La station de base comprend :

des moyens de réception, via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

des moyens d'horodatage de ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, formant une trame radio de référence, avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par la station de base ;

des moyens de transmission de la ou les trame(s) reçue(s), y compris ladite trame radio de référence horodatée, vers un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes, de l'information d'horodatage et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.

Ainsi, selon un autre aspect, l'invention concerne également une station de base d'un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention (selon l'un quelconque des différents modes de réalisation précités).

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé un dispositif de calcul de position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux. Le dispositif de calcul de position comprend :

des moyens d'obtention d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux ; et des moyens de détermination de la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et des informations d'éphéméride et/ou d'almanach.

Ainsi, selon encore un autre aspect, l'invention concerne également un système de base de données apte à mettre en oeuvre le procédé selon l'invention (selon l'un quelconque des différents modes de réalisation précités).

LISTE DES FIGURES

D'autres caractéristiques et avantages de la solution proposée apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :

la figure la représente un synoptique d'un système selon un mode de réalisation particulier de l'invention, comprenant notamment une balise de géolocalisation en liaison avec un dispositif de calcul de position ;

la figure lb illustre des délais de traitement au sein de la balise de géolocalisation ;

les figures 2a (étapes côté balise) et 2b (étapes côté réseau) illustrent un procédé de détermination de position selon un mode de réalisation particulier de l'invention (avec des variantes) ;

les figures 3a et 3b illustrent les interactions entre différentes entités du système de la figure la, lors de la mise en oeuvre du procédé des figures 2a et 2b;

les figures 4a à 4f illustrent des formats de codage des données transmises par la balise selon différents modes de réalisation de l'invention ; et les figures 5a, 5b et 5c présentent des exemples de structures du dispositif encodeur de la balise, de la station de base et du dispositif de calcul de position respectivement, selon un mode de réalisation particulier de l'invention.

DESCRIPTION DETAILLEE

Sur toutes les figures du présent document, les éléments et étapes identiques sont désignés par une même référence.

Le principe général de la technique décrite consiste en la transmission, par une balise de géolocalisation, d'informations nécessaires à sa géolocalisation et reçues de véhicules spatiaux d'une constellation d'un système de géolocalisation. Cette transmission s'effectue via un réseau LPWAN à destination d'un dispositif de calcul de position qui détermine alors la position de la balise à l'aide des informations transmises.

On décrit maintenant, en relation avec les figures la et lb, la configuration d'une balise de géolocalisation en liaison avec un dispositif de calcul de position ainsi que les délais de traitement associés, selon un mode de réalisation de l'invention.

La balise de géolocalisation 100 comprend un module 101 apte à recevoir et à traiter les signaux reçus de véhicules spatiaux 110 appartenant à un système de géolocalisation (e.g. GPS, Galiléo, Glonass, Beidou, etc.).

Le module 101 est apte à fournir certaines informations sur les signaux reçus, entre autres l'identifiant du véhicule spatial dont le signal est reçu et traité par le module, ainsi que la mesure de phase de code (« code-phase measurement » en anglais) du code associé à ce véhicule. En effet, dans tous les systèmes de géolocalisation existants, un code à étalement de spectre du type CDMA (pour « Code Division Multiple Access » en anglais) est utilisé par les véhicules spatiaux de la constellation. Plus précisément, chaque véhicule spatial de la constellation utilise un tel code pour moduler les signaux qu'il émet. La mesure de phase de code correspond alors à l'information de décalage temporel entre le signal reçu par le module en provenance du véhicule spatial, et une référence temporelle interne à ce module. Selon une technique connue de l'homme du métier, le signal reçu étant modulé par le code utilisé par le véhicule spatial en question, cette information de décalage temporel peut être obtenue par l'observation du pic résultant de la corrélation du signal reçu avec le code en question. Ce décalage temporel représente alors la « phase » par rapport à cette référence temporelle interne au module, du code utilisé par le véhicule spatial ayant émis les signaux à destination du module. Par ailleurs, dans la plupart des systèmes de géolocalisation, un code CDMA différent est associé à chacun des véhicules spatiaux de la constellation. Dans ce cas, l'identifiant du véhicule spatial peut se déduire du code ayant conduit à une corrélation non nulle, i.e. présentant un tel pic. C'est en particulier le cas dans le système GPS, comme décrit par exemple dans l'ouvrage de Mohinder S. Grewal, Lawrence R. Weill et Angus P. Andrews, « Global Positioning Systems, Inertial Navigation, and Intégration », second édition, publié par Wiley (IBSN 978-0-470-041901). Cependant d'autres techniques peuvent se rencontrer pour la détermination de cet identifiant. Par exemple, le système Glonass associe une fréquence porteuse différente à chaque véhicule spatial.

Dans un mode de réalisation particulier où la balise de géolocalisation utilise le standard GPS, le module 101 peut par exemple être le module « BD970 » proposé par la société Trimble (http://www.navtechgps.com/departments/equipment/receivers/oem/trimble_bd970_ gnss_receiver/).

La balise de géolocalisation comprend en outre un dispositif encodeur 102 apte à mettre en forme les données (c-à-d les mesures de phases de codes, et éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux) générées par le module 101 (après traitement des signaux reçus des véhicules spatiaux). Plus précisément, Le dispositif encodeur 102 encode ces données sous la forme de trames de données de manière à pouvoir les transmettre de manière efficace, en termes de consommation d'énergie, via une transmission radio LPWAN jusqu'à la station de base 104 d'un réseau LPWAN. Ainsi, les trames de données sont fournies à un module radio 103 du type LPWAN, apte à communiquer avec la station de base 104 via des trames radio. Le module radio encapsule alors les trames de données dans des trames radio, i.e. les trames de données deviennent les données utiles des trames radio LPWAN, dans le but de les transmettre à la station de base. Le module radio 103 du type LPWAN peut être par exemple un module Sigfox proposé par la société Adeunis RF (http://www.adeunisrf.com/fr/produits/module-sigfox) ou un module LoRa proposé par la même société (http://www.adeunis-rf.com/fr/produits/module-rf-lora).

Dans un premier temps, on décrit plus particulièrement le cas où une trame de données délivrée par le dispositif encodeur 102 et correspondant à une mesure de position de la balise (i.e. les mesures de phases de codes, et éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux, obtenus via le traitement des signaux reçu de ces véhicules spatiaux à un instant donné) constitue la partie utile d'une trame radio donnée.

Dans ce cadre, selon un mode de réalisation, les trames radio reçues par la station de base sont horodatées par cette dernière à l'instant t_BTS auquel elle les reçoit. Ainsi, un serveur de réseau 105 (dédié à la gestion du réseau LPWAN dont fait partie la station de base 104) peut délivrer à un dispositif de calcul de position 120 des trames radio horodatées, c'est-à-dire associées chacune à une information d'horodatage indiquant l'instant t_BTS auquel cette trame radio (transmise par la balise) a été reçue par la station de base. Dans une variante, le serveur réseau 105 est un mini-serveur inclus dans la station de base 104.

Le dispositif de calcul de position 120, par exemple embarqué dans un serveur applicatif, est apte à obtenir les éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux du système de géolocalisation, auprès d'un serveur d'éphémérides et/ou almanachs 106.

Le dispositif de calcul de position est également apte, pour chaque trame radio qu'il reçoit (provenant de la balise via la station de base), à déterminer l'instant de réception t_R auquel le module 101 de la balise a effectivement reçu les signaux des véhicules spatiaux correspondant aux données contenues la trame de donnée qui constitue la partie utile de cette trame radio. L'instant de réception t_R est référencé à l'antenne de réception du module 101.

Pour déterminer l'instant de réception t_R, le dispositif de calcul de position combine l'instant t_BTS et un délai de transit Dl dans la balise (par exemple en soustrayant l'un à l'autre, i.e. t_R = t_BTS - Dl). Le délai Dl est défini comme suit : Dl= t_T - t_R, avec • t_R l'instant de réception, par le module 101, de signaux de véhicules spatiaux ; et • t_T un instant de transmission, par le module radio 103, des données générées par le module 101 (à partir des signaux reçus) et encodées par le dispositif encodeur 102).

Dans un premier exemple de réalisation, le délai de transit Dl est prédéterminé (imposé) et identique pour toutes les balises (ou au moins celles transmettant leurs données à destination du même dispositif de calcul de position). Les balises doivent alors implémenter des mécanismes de garantie de ce délai, par exemple via la gestion de files d'attente des informations à transmettre, ou bien via l'utilisation d'horloges et de compteurs de temps internes à un microcontrôleur implémentant ce mécanisme.

Dans un deuxième exemple de réalisation, le délai de transit Dl est prédéterminé (imposé) mais sans être identique pour toutes les balises de géolocalisation.

Dans ces premier et deuxième exemples de réalisation, le dispositif de calcul de position 120 connaît le délai de transit Dl de chaque balise.

Dans un troisième exemple de réalisation, le délai de transit Dl n'est pas préalablement connu du dispositif de calcul de position 120. Cette situation se produit par exemple si le délai de transit Dl n'est pas prédéterminé (i.e. pas fixe). C'est notamment le cas dans certains réseaux LPWAN qui demandent de transmettre plusieurs fois le même message afin d'assurer la réception d'au moins un message (c'est en particulier le cas lorsqu'il s'agit de protocoles sans accusé de réception systématique). À titre d'exemple, les réseaux Sigfox demandent de transmettre trois fois le même message. Plus précisément, dans un réseau Sigfox, chaque message (trame radio) dans le sens montant dure environ deux secondes et la triple transmission du même message (i.e. la transmission de trois messages identiques) prend alors six secondes selon le protocole de ce réseau.

Dans le troisième exemple de réalisation, afin que le dispositif de calcul de position 120 prenne connaissance du délai de transit Dl associé à une trame radio donnée, il est nécessaire que la balise transmette (en plus des données précitées : mesures de phases de codes, et éventuellement identifiants des véhicules spatiaux) une information indiquant le délai de transit Dl.

L'information indiquant le délai de transit Dl est par exemple :

• le numéro de la retransmission (i.e. un, deux ou trois dans l'exemple cidessus concernant le cas d'un réseau Sigfox ou LoRa) ; ou • le délai de transit effectif, i.e. le délai Dl effectivement écoulé entre l'instant t_R de réception des signaux en provenance des véhicules spatiaux, et l'instant t_T de transmission des données correspondantes via une trame radio sur le lien radio LPWAN.

Ainsi, dans le cas d'un réseau LPWAN qui demande de transmettre trois fois le même message, la balise selon le troisième exemple de réalisation transmet trois messages qui ne sont pas identiques : ils contiennent les mêmes données mais chaque message contient une information indiquant un délai de transit Dl différent (par exemple, 2s, 4s ou 6s selon qu'il s'agit du premier, second ou troisième message).

Selon un mode de réalisation particulier, l'instant de réception t_R peut être estimé par le dispositif de calcul de manière suffisamment précise pour l'application visée en soustrayant le délai de transit Dl à l'information d'horodatage t_BTS. En effet, le délai de propagation D2 de la trame radio sur le lien radio LPWAN (D2 = t_BTS - t_T), entre la balise de géolocalisation et la station de base, reste négligeable sur la précision finale obtenue sur la localisation de la balise. À titre d'exemple, pour une distance de 30km entre la balise de géolocalisation et la station de base, le délai de propagation D2 reste inférieur à 100ps. Or, dans un système GPS par exemple, les véhicules spatiaux se déplacent à la vitesse par rapport à la surface de la Terre de 3,7km/s. Une erreur de 100ps sur le temps de propagation induit alors une erreur dans le positionnement des véhicules spatiaux de 37cm au maximum. Cette erreur, déjà faible en soi, se trouve encore réduite lors du calcul du positionnement de la balise par des effets de moyennage entre les erreurs entachant la position des différents véhicules spatiaux.

Selon un mode de réalisation de l'invention, le dispositif de calcul de position a à sa disposition d'une part l'instant de réception t_R (qu'il a pu calculer selon la technique décrite ci-dessus), et d'autre part les éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux. Ainsi, si les données transmises par la balise de géolocalisation contiennent les mesures de phases de codes ainsi que les identifiants d'au moins quatre véhicules spatiaux différents, le dispositif de calcul de position peut déterminer la position de la balise à l'aide d'une technique connue de l'homme du métier, comme par exemple celle décrite dans l'ouvrage de Mohinder S. Grewal, Lawrence R. Weill et Angus P. Andrews précité.

Dans d'autres variantes de réalisation, le dispositif de calcul de position a à sa disposition des informations additionnelles relatives à la localisation de la balise, ces informations lui permettant de réduire le nombre d'inconnues dans le système d'équations qu'il a à résoudre pour déterminer la position de cette balise. Par exemple, si le dispositif de calcul de position connaît l'altitude de la balise, la connaissance des mesures de phases de codes et des identifiants de seulement trois véhicules spatiaux différents suffit pour le calcul de position. Dans d'autres exemples, de telles informations additionnelles permettent de réduire à deux ce nombre minimal de véhicules spatiaux différents dont il faut connaître les mesures de phases de codes ainsi que les identifiants. De manière non limitative, on considère dans la suite de la description le cas classique où les informations relatives à au moins quatre véhicules spatiaux différents sont transmises par la balise.

Alternativement, et comme détaillé par la suite, la balise de géolocalisation peut ne pas fournir les identifiants des véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises. Le dispositif de calcul de position détermine alors la position de la balise en testant les différentes hypothèses possibles sur les identifiants de ces véhicules spatiaux.

De même, il existe des variantes de réalisation dans lesquelles le dispositif de calcul de position n'a pas accès à l'information d'horodatage t_BTS et/ou la balise ne fournit pas son délai de transit Dl. Dans ce cas, le dispositif de calcul de position ne peut reconstruire directement l'instant de réception t_R. Cependant, il peut tout de même déterminer la position de la balise si celle-ci lui transmet les mesures de phases de codes d'au moins cinq véhicules spatiaux en mettant en oeuvre une technique de récupération de temps connue de l'homme du métier, par exemple celle décrite dans l'article de Syrjarinne, J., «Time recovery through fusion of inaccurate network timing assistance with GPS measurements, » publié dans Proceedings of the Third International Conférence on Information Fusion, vol.2, pp.WED5/3-WED5/10 vol.2, 10-13 July 2000.

On décrit maintenant, en relation avec les figures 2a et 2b, les étapes d'un procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation, selon des modes de réalisation particuliers de l'invention.

Plus particulièrement, on décrit en relation avec la figure 2a, les étapes de ce procédé qui sont mises en oeuvre dans la balise 100 dont on veut déterminer la position.

Lors d'une étape 200, des signaux émis par les véhicules spatiaux appartenant à la constellation d'un système de géolocalisation sont reçus, à l'instant t_R, par le module 101 de la balise.

Lors d'une étape 201, pour chacun d'au moins quatre véhicules spatiaux dont elle reçoit un signal, le module 101 de la balise détermine les données suivantes : une mesure de phase de code ainsi qu'un identifiant du véhicule spatial.

Lors d'une étape 202, le dispositif encodeur 102 de la balise encode dans une trame de données les données déterminées à l'étape 201, pour permettre leur transmission sur le lien radio LPWAN via une trame radio. Comme décrit en relation avec la figure la, les données sont encodées de manière à pouvoir être transmises de la manière la plus efficace, en termes de consommation d'énergie, sur le lien radio LPWAN. Des modes de réalisation particuliers de cet encodage sont décrits ci-après en relation avec les figures 4a à 4f.

Lors d'une étape 203, le dispositif encodeur 102 de la balise égalise le délai de transit DI existant entre l'instant t_R de réception par la balise des signaux émis par les véhicules spatiaux, et l'instant t_T de transmission de la trame radio encapsulant la trame de données (dans laquelle sont encodées les données correspondantes) sur le lien radio LPWAN. En d'autres termes, la balise de géolocalisation transmet la trame radio après le délai Dl, avec : DI = t_T-t_R.

Comme décrit en relation avec la figure 1, ce délai Dl est :

• soit prédéterminé et connu du dispositif de calcul de position (dans ce cas, toutes les balises partagent le même délai Dl ou bien chaque balise possède un délai Dl différent) ;

• soit non prédéterminé et donc non connu du dispositif de calcul de position. Dans ce cas, le dispositif encodeur 102 de la balise insère dans la trame de données une information indiquant le délai de transit Dl associé à ces données, permettant ainsi au dispositif de calcul de position de connaître ce délai Dl. Dans une variante, l'information indiquant le délai de transit Dl est incluse dans la trame radio (par exemple dans son en-tête) directement par le module radio

LPWAN.

Lors d'une dernière étape 204, la balise transmet la trame radio sur le lien radio

LPWAN à destination de la station de base 104 du réseau LPWAN.

On décrit maintenant, en relation avec la figure 2b, les étapes du procédé qui sont mises en oeuvre du côté réseau.

Lors d'une étape 205, la station de base du réseau LPWAN reçoit la trame radio transmise par la balise.

Lors d'une étape 206, la trame radio reçue par la station de base est horodatée avec une information d'horodatage indiquant l'instant de sa réception t_BTS.

Lors d'une étape 207, le dispositif de calcul de position 120 reçoit la trame radio horodatée et la décode, de manière à retrouver (reconstruire) les mesures de phases de codes transmises par la balise. Dans certaines variantes (détaillées ci-dessus et/ou ciaprès), le dispositif de calcul de position retrouve également les identifiants des véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes ont été transmises et/ou l'information indiquant le délai de transit Dl.

Lors d'une étape 208, l'instant t_R de réception par la balise des signaux émis par les véhicules spatiaux est calculé par le dispositif de calcul, à partir de l'information d'horodatage t_BTS et du délai de transit Dl.

Lors d'une étape 209, le dispositif de calcul obtient les éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux, par exemple auprès du serveur d'éphémérides et/ou almanachs 106.

Lors d'une étape 210, le dispositif de calcul 120 calcule la position de la balise sur la base de l'instant de réception calculé t_R, des éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux, ainsi que les données contenues dans la trame de données reçue via la trame radio (i.e. les mesures de phases de codes, ainsi qu'éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux).

On décrit maintenant, en relation avec les figures 3a et 3b, les interactions entre les différentes entités mises en jeu lors de la mise en oeuvre du procédé selon les organigrammes des figures 2a et 2b.

Plus particulièrement, on décrit en relation avec la figure 3a, les interactions impliquant la balise de géolocalisation.

Lors d'une étape 300, des signaux émis par les véhicules spatiaux 110 appartenant à la constellation d'un système de géolocalisation sont reçus par le module 101 de la balise 100.

Lors d'une étape 301, le module 101 de la balise détermine la mesure de phase de code ainsi que l'identifiant de chaque véhicule spatial dont il reçoit un signal.

Lors d'une étape 302, ce module 101 transmet les données brutes (données obtenues dans l'étape 301) au dispositif encodeur 102 de la balise.

Lors d'une étape 303, le dispositif encodeur 102 encode les données dans une trame de données à transmettre via une trame radio sur le lien radio LPWAN. Comme décrit en relation avec les figures 1 et 2a, ces données sont encodées de manière à pouvoir être transmises de la manière la plus efficace, en termes de consommation d'énergie, sur le lien radio LPWAN. Des modes de réalisation particuliers de cet encodage sont décrits ci-après en relation avec les figures 4a à 4e.

Lors d'une étape 304, le dispositif encodeur 102 égalise le délai de transit DI (voir définition plus haut) ou, dans une variante, insère dans la trame de données une information indiquant ce délai de transit Dl.

Lors d'une étape 305, le dispositif encodeur 102 fournit la trame de données au module radio 103 du type LPWAN qui encapsule alors la trame de données dans une trame radio.

Lors d'une dernière étape 306, le module radio 103 transmet la trame radio sur le lien radio LPWAN à destination de la station de base 104.

On décrit maintenant, en relation avec la figure 3b, les interactions impliquant les équipements du côté réseau (station de base 104 et dispositif de calcul 120 notamment).

Lors d'une étape 310, la station de base 104 reçoit la trame radio transmise par le module radio 103 de la balise.

Lors d'une étape 311, la trame radio reçue est horodatée par la station de base 104, avec une information indiquant l'instant de réception t_BTS.

Lors d'une étape 312, la trame radio horodatée est transmise au serveur réseau 105 dédié à la gestion du réseau LPWAN, qui la fait suivre au dispositif de calcul de position 120 lors d'une étape 313.

Lors d'une étape 314, les données horodatées sont décodées par le dispositif de calcul de position 120 de manière à reconstruire les mesures de phases de codes transmises par la balise dont on veut déterminer la position. Dans des variantes, le dispositif de calcul reconstruit également les identifiants des véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes ont été transmises et/ou l'information indiquant le délai de transit Dl.

Lors d'une étape 315, l'instant t_R de réception par la balise des signaux émis par les véhicules spatiaux est calculé par le dispositif de calcul, à partir de l'information d'horodatage t_BTS et du délai de transit Dl.

Lors d'une étape 316, le dispositif de calcul de position 120 obtient les éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux, par exemple auprès du serveur d'éphémérides et/ou almanachs 106.

Lors d'une étape 317, la position de la balise est calculée par le dispositif de calcul de position 120 sur la base de l'instant de réception calculé t_R, des éphémérides et/ou almanachs des véhicules spatiaux, ainsi que des mesures de phases de codes transmis ainsi qu'éventuellement des identifiants des véhicules spatiaux.

Dans les modes de réalisation décrits précédemment en relation avec les figures 1 à 3b, une trame de données correspond à une trame radio, i.e. une trame de données délivrée par le dispositif encodeur 102 constitue la partie utile d'une trame radio. Cependant, dans des variantes il peut être envisagé, par exemple, que les données correspondant à une mesure de position de la balise (i.e. les mesures de phases de codes, et éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux, obtenus via le traitement des signaux reçu de ces véhicules spatiaux à un instant donné) sont encapsulées dans au moins deux trames radio. Ce peut être le cas, par exemple, si ces données sont encodées dans deux trames de données distinctes par le dispositif encodeur 102, mais également si les données sont encodées par le dispositif encodeur dans une seule trame de données qui se trouve être de longueur supérieure à la partie τι utile de la trame radio prévue par l'implémentation faite du standard LPWAN dans le module radio 103. Dans ce dernier cas, le module radio va répartir la trame de données qu'il reçoit du dispositif encodeur 102 de manière à la transmettre via au moins deux trames radio.

Dans le cas où les données correspondant à une mesure de position de la balise sont transmises via au moins deux trames radio, le dispositif encodeur 102 de la balise égalise le délai de transit Dl existant entre l'instant t_R de réception par la balise des signaux émis par les véhicules spatiaux, et l'instant t_T de transmission d'une trame radio de référence parmi les au moins deux trames radio encapsulant la trame de données.

Comme décrit précédemment, le délai Dl peut être prédéterminé et connu du dispositif de calcul de position. Dans ce cas, le dispositif de calcul de position peut déterminer l'instant de réception t_R en fonction d'une part de l'information d'horodatage de la trame de référence telle que délivrée par la station de base du réseau LPWAN, i.e. de la connaissance de l'instant t_BTS auquel la station de base reçoit la trame de référence, et d'autre part de l'information de délai Dl.

Dans d'autres cas, le délai Dl peut être non prédéterminé et donc non connu du dispositif de calcul de position. La balise de géolocalisation insère alors dans la trame de données une information indiquant le délai Dl entre l'instant t_R de réception par la balise des signaux émis par les véhicules spatiaux, et l'instant t_T de transmission d'une trame radio de référence parmi les au moins deux trames radio encapsulant la trame de données. Dans une variante, l'information indiquant le délai de transit Dl est inclus dans une des trames radio, par exemple dans la trame radio de référence, directement par le module radio LPWAN.

Le dispositif de calcul de position détermine alors l'instant de réception t_R en fonction d'une part de l'information d'horodatage de la trame radio de référence telle que délivrée par la station de base du réseau LPWAN, et d'autre part de l'information de délai Dl incluse soit dans la trame de données, soit directement dans une des trames radio (par exemple dans un en-tête).

Dans d'autres modes de réalisation, il peut être envisagé de transmettre plusieurs trames de données, correspondant par exemple aux données correspondant à différentes mesures de position de la balise (i.e. les mesures de phases de codes, et éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux, obtenus via le traitement des signaux reçu des véhicules spatiaux à différents instants), dans la même trame radio. Ce peut être par exemple le cas dans un réseau LoRa dont la partie utile des trames peut atteindre 59 octets comme décrit précédemment. Cette approche permet par exemple de minimiser les pertes de capacité dans le réseau LPWAN en réduisant le nombre d'entêtes de trames radio utilisés pour une quantité d'information utiles transmises donnée.

Dans ce cas, le dispositif de calcul de position détermine l'instant de réception t_Ren fonction d'une part de l'information d'horodatage de la trame radio telle que délivrée par la station de base du réseau LPWAN, et d'autre part d'une information de délai Dl, connue du dispositif de calcul de position (lorsque cette information est prédéterminée) et spécifique à chacune des trames de données présente dans la partie utile de la trame radio. Lorsque l'information de délai Dl est non prédéterminée, et donc non connu du dispositif de calcul de position, elle est incluse, pour chacune des trames de données présente dans la partie utile de la trame radio, dans la trame de données correspondante.

Ces différents modes de réalisation peuvent être combinés. Par exemple, certaines trames radio émises par la balise peuvent encapsuler plusieurs trames de données correspondant à différentes mesures de position de la balise à différents instants, alors que d'autres trames de données correspondant chacune à une mesure de position de la balise à un instant donné peuvent être transmises chacune via plusieurs trames radio. Dans chaque cas, les principes détaillés ci-dessus s'appliquent à chaque configuration correspondante rencontrée dans l'ensemble des trames (trames de données et trames radio) destinées à transmettre l'information vers la station de base du réseau LPWAN.

On décrit maintenant en relation avec les figures 4a à 4f différents modes de réalisation de l'encodage des données devant être transmises sur le lien radio LPWAN.

Plus particulièrement, la figure 4a présente un format d'encodage binaire des mesures de phases de codes devant être transmises via le lien radio selon un mode de réalisation de l'invention. Le mot binaire 402 représentant une mesure de phase de code peut être décomposé en une partie entière 4021 et une partie fractionnaire 4022, qui définissent la position d'une virgule dans le mot binaire 402.

Cette virgule permet de définir le poids associé aux bits du mot binaire. Selon un mode de réalisation de l'invention, le bit de poids le plus faible, ou LSB (pour « Least

Significant Bit » en anglais), de la partie entière 4021 est défini comme correspondant à la durée Te d'un chip des codes CDMA utilisés dans le système de géolocalisation en question. À titre d'exemple, dans le système GPS, cette durée chip est de Te = l/(l,023MHZ) = 0,997ps.

Alternativement, le poids du LSB peut également être interprété en termes de 10 résolution spatiale, i.e. comme la distance équivalente Dref parcourue par le signal radio émis par les véhicules spatiaux à destination d'une balise pendant cette durée Te. Reprenant l'exemple du système GPS, il apparaît alors que le LSB de la partie entière du mot binaire codant la mesure de phase de code peut être interprété comme représentant une résolution spatiale sur la distance entre la balise et le véhicule spatial ayant émis le signal (et donc sur la position de ce véhicule spatial) de Dref= C*Tc = 3^e9 * Te = 293m, avec C représentant la vitesse de la lumière dans le vide.

Le poids de chaque bit du mot binaire 402 peut alors se déduire de cette valeur de LSB de la partie entière, correspondant à la position de la virgule dans ce mot.

Le Tableau 1 présente une résolution spatiale correspondant à un bit de rang 20 donné dans le mot binaire codant la mesure de phase de code du véhicule spatial considéré.

Tableau 1

Rang du bit considéré dans le mot binaire codant une mesure de phase de code	Résolution spatiale équivalente (Dref)	Résolution spatiale équivalente dans le cas GPS (m)
2 bits avant la virgule	Dref*2^A2	1172m
1 bit avant la virgule	Dref*2^Al	586m
0 bit avant la virgule	Dref	293m
1 bit après la virgule	Dref/2^A1	146,5 m
2 bits après la virgule	Dref/2^A2	73,22m
3 bits après la virgule	Dref/2^A3	36,63m
4 bits après la virgule	Dref/2^A4	18,3m
5 bits après la virgule	Dref/2^A5	9,15m
6 bits après la virgule	Dref/2^A6	4,58m
7 bits après la virgule	Dref/2^A7	2,29m
8 bits après la virgule	Dref/2^A8	1,14m

Selon la convention de ce mode de réalisation, seule la valeur du poids des bits change d'un système de géolocalisation à l'autre. Par exemple, le système Galiléo ayant une fréquence chip de 10,23MHz, le poids du LSB de la partie entière 4021 du mot binaire 402 codant la mesure de phase de code d'un signal émis par un véhicule spatial appartenant à cette constellation est de Te = 1/(10,23MHZ) = 0,0997ps, ou Dref= 29,3m. Toutes les valeurs présentées dans le Tableau 1 peuvent alors être adaptées à ce système en appliquant la même opération. Il en va de même pour n'importe quel autre système de géolocalisation (e.g. Glonass, Beidou, etc.).

On décrit maintenant en relation avec la figure 4b un premier mode de réalisation particulier de l'encodage des données devant être transmises sur le lien radio

LPWAN.

Selon ce mode de réalisation, les données sont encodées dans une trame de données 400b destinée à constituer la partie utile d'une trame radio de niveau supérieure, i.e. la partie utile d'une trame radio au format du standard LPWAN utilisé pour transmettre les données au réseau.

Plus précisément, cette trame de données 400b comprend un entête 401b permettant d'identifier les véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes 402 sont transmises dans cette trame de données. Dans ce mode de réalisation, cet entête est formé d'un masque de bits numérotés de un à M, avec M le nombre de véhicules spatiaux existant dans la constellation du système de géolocalisation considéré. Par exemple :

• le rang i de chaque bit mis à un dans ce masque indique que la mesure de phase de code du véhicule spatial de la constellation dont i est l'identifiant est inclus dans la trame de données ;

• un bit à zéro indique que la mesure de phase de code du véhicule spatial correspondant n'est pas inclus.

Dans une variante, le poids des bits peut être inversé par rapport à cette convention.

À titre d'exemple, il y a 32 véhicules spatiaux dans le système GPS. Ainsi, dans un mode de réalisation particulier de l'invention, l'entête 401b est constitué de 4 octets formant un masque de 32 bits numérotés de 1 à 32. L'indice de chaque bit de ce masque correspond alors à un véhicule spatial de la constellation GPS.

Selon d'autres modes de réalisation, il est aussi possible d'utiliser des codages plus évolués. En effet, pour une position donnée d'une balise de géolocalisation sur Terre, seule une fraction des véhicules spatiaux appartenant à la constellation d'un système de géolocalisation donné est visible en même temps par cette balise. Par exemple, dans le système GPS, huit véhicules spatiaux seulement sont visibles simultanément en moyenne. Ainsi, n'ayant qu'un nombre restreint de bits codés par exemple à la valeur « 1 » dans l'entête 401b, il est envisageable d'utiliser un codage additionnel afin de compresser également cette information d'entête.

A titre d'exemple, si seulement 5 mesures de phases de codes correspondant à 5 véhicules spatiaux différents de la constellation GPS sont transmis dans la trame de données, le nombre d'entêtes 401b possibles est de C(32,5) = 201376 (correspondant au nombre de tirages possibles de 5 éléments parmi 32, sans répétition). Comme 2¹⁸ = 262144, il apparaît que cette l'information à transmettre dans l'entête 401b pour une configuration de véhicules spatiaux donnée peut alors se coder avec un minimum de 18 bits à l'aide d'un codage entropique (ou codage statistique à longueur variable), par exemple un codage de Huffman. Dans une variante, le nombre de mesures de phases de codes transmises dans la trame de données est codé à l'aide d'un premier mot binaire, par exemple sur 4 bits. Les identifiants des véhicules spatiaux correspondants sont alors codés de manière différentielle, i.e. on transmet la suite des entiers représentant la différence entre 2 identifiants de véhicules spatiaux consécutifs, cette suite étant ellemême codée à l'aide d'un codage entropique.

Dans le premier mode de réalisation particulier de l'encodage représenté sur la figure 4b, les mesures de phases de codes sont placées de manière incrémentale à la suite de l'entête. Cela signifie que le premier champ après cet entête est occupé par le mot binaire codant la mesure de phase de code du véhicule spatial correspondant à l'indice du premier bit non nul de cet entête. Le deuxième champ après cet entête est occupé par le mot binaire codant la mesure de phase de code du véhicule spatial correspondant à l'indice du deuxième bit non nul de cet entête, et ainsi de suite. Dans l'exemple de la figure 4b, les mesures de phases de codes des véhicules spatiaux dont les identifiants sont 1, 3, 9, 20 et 27 sont donc présentes dans cet ordre à la suite de l'entête de 32 bits.

Dans une variante, les mesures de phases de codes devant être transmises sont placées dans la trame de données selon un autre ordre prédéterminé, par exemple décroissant, des identifiants des véhicules spatiaux correspondants.

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé de réduire de manière adaptative le nombre de bits sur lequel sont codées les mesures de phases de codes lorsque le nombre total de mesures de phases de codes transmises augmente. Ainsi, il est proposé de conserver un nombre total de bits permettant de transmettre toutes les informations voulues qui reste inférieur, bien que le plus proche possible, de la taille de la trame de données 400b, et ce, quel que soit le nombre de mesures de phases de codes transmises.

Selon le mode de réalisation présenté dans le Tableau 2 ci-dessous, le nombre de bits alloués est identique pour chaque mesure de phase de code présente dans la trame de données. Par ailleurs, ce nombre alloué par mesure de phase de code est tel que le nombre total de bits de la trame de données reste le plus proche possible tout en étant inférieur à 64 bits (8 octets) lorsque l'on tient compte d'un entête de 32 bits comme décrit ci-dessus dans le cas d'une constellation comprenant 32 véhicules spatiaux comme le GPS. Ainsi, cette trame de données peut par exemple être transmise sur une seule trame radio selon le protocole Sigfox.

On note par ailleurs que dans ce mode de réalisation, le bit de poids fort du mot codant chaque mesure de phase de code correspond à dix bits avant la virgule dans le format décrit ci-dessus en rapport avec la figure 4a. En effet, ce mode de réalisation étant particulièrement adapté à la transmission sur un réseau Sigfox de mesures de phases de codes provenant d'un système GPS, il est notable que la longueur des codes CDMA utilisés dans un tel système est de 1023 Chips. Ainsi, la dynamique totale de la partie entière des mesures de phases de codes ne nécessite que dix bits pour être codée. Dans le mode de réalisation proposé en relation avec le Tableau 2, il apparaît alors que cette dynamique totale est préservée quel que soit le nombre de mesures de phases de codes transmises. Seule la résolution est dégradée lorsque ce nombre de mesures de phases de codes transmises augmente.

Le Tableau 2 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, et une résolution spatiale obtenue, dans un premier mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes.

Tableau 2

Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises	Nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code	Résolution obtenue en gardant le bit de poids fort du mot codant chaque mesure de phase de code correspondant à 10 bits avant la virgule
4	16	Dref/2^A6
5	12	Dref/2^A2
6	10	Dref
7	9	Dref*2^Al
8	8	Dref*2^A2

Cependant, il apparaît dans le codage proposé dans le Tableau 2 que la résolution spatiale sur la position des véhicules spatiaux diminue proportionnellement au nombre de mesures de phases de codes transmises au réseau. Même si la résolution obtenue sur la position de la balise restera meilleure lors de la détermination de celle-ci du fait du moyennage des erreurs entachant la position des véhicules spatiaux, il peut être intéressant de garder une bonne résolution sur les mesures de phases de codes, et plutôt sacrifier les bits de poids fort de la partie entière du mot binaire codant ces mesures de phases de codes.

Comme décrit ci-dessus, ces bits de poids forts de la partie entière du mot binaire codant ces mesures de phases de codes donnent la dynamique maximum accessible pour les mesures de phases de codes, et donc au final sur la position de la balise. Dans le cas du GPS, nous avons vu ci-dessus que cette dynamique maximum correspond à dix bits avant la virgule, i.e. à une position modulo Dre/*1024 = Dre/* 2 ^A10 = 300km.

Cependant, il apparaît que les réseaux LPWAN fournissent dans la plupart des cas, via la position des antennes de leur réseau, une position approximative des balises présentes dans leur réseau. Par exemple le réseau Sigfox fournit les latitudes et longitudes au degré près des stations de base de son réseau, ce qui permet, connaissant dans quelle cellule du réseau une balise émet, de déterminer la position de cette balise dans un rayon maximum de cent kilomètres De même, dans le réseau LoRa la position est fournie par la position GPS des stations de base. La portée des stations de base étant de quelques kilomètres à environ dix kilomètres, la position des balises est donc aussi connue de manière grossière. Cette information de positionnement grossière liée à la connaissance de la cellule réseau dans laquelle la balise de géolocalisation se trouve peut alors être transmise au dispositif de calcul de position 120. La transmission de cette information de positionnement se fait par exemple via le serveur réseau 105 qui transmet déjà la trame radio horodatée.

Dans d'autres variantes, la position de la balise de géolocalisation est également connue approximativement de par l'application visée. C'est par exemple le cas lors d'un déploiement de balises sur une zone localisée comme sur un site industriel. Dans ce cas, l'information de positionnement grossière peut être préalablement fournie au dispositif de calcul de position 120.

Ainsi, il apparaît que les bits de poids fort des dix bits avant la virgule utilisés pour représenter la dynamique maximum de la partie entière du mot codant une mesure de phase de code (correspondant à une détermination de la position modulo 300 kilomètres dans le cas GPS comme décrit ci-dessus) peuvent ne pas être utiles en pratique. De même, lorsque le nombre de véhicules spatiaux est supérieur aux quatre requis, il sera possible de déterminer a posteriori les bits de poids forts de la partie entière de la mesure de phase de code à partir de l'information de position liée à la cellule du réseau dans laquelle se trouve la balise. II peut également être envisagé de coupler cette information avec un test effectué à partir de différentes hypothèses pour les bits de poids fort de cette partie entière.

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est ainsi proposé, pour un nombre de véhicules spatiaux supérieur ou égal à cinq, de limiter les bits de poids fort pour cette partie entière comme présenté dans le Tableau 3 ci-dessous. Comme dans le mode de réalisation décrit en relation avec le Tableau 2, il apparaît ici que le nombre de bits alloués par mesure de phase de code est tel que le nombre total de bits de la trame de données reste le plus proche possible tout en étant inférieur à 64 bits (8 octets) lorsque l'on tient compte d'un entête de 32 bits comme décrit ci-dessus dans le cas d'une constellation comprenant 32 véhicules spatiaux comme le GPS. Ainsi, cette trame de données peut par exemple être transmis sur une seule trame radio selon le protocole Sigfox.

Le Tableau 3 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, dynamique, et une résolution spatiale obtenue, dans un second mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes.

Tableau 3

Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises	Nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code	Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chaque mesure de phase de code	Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule	Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chaque mesure de phase de code	Résolution obtenue
4	16 bits	10 bits	Dref*2^A10	6 bits	Dref/2^A6
5	12 bits	7 bits	Dref*2^A7	5 bits	Dref/2^A5
6	10 bits	7 bits	Dref*2^A7	3 bits	Dref/2^A3
7	9 bits	7 bits	Dref*2^A7	2 bits	Dref/2^A2
8	8 bits	7 bits	Dref*2^A7	1 bit	Dref/2^A1

Selon un autre mode de réalisation décrit en relation avec le Tableau 4 cidessous, il peut être intéressant de garder une résolution complète pour quatre des mesures de phases de codes transmises, ce qui permettra de déduire la position de la balise avec une bonne résolution (e.g. quelque dizaine de mètres près) tout en gardant la dynamique totale pour lever toute ambiguïté de localisation. Seules les parties fractionnaires des mesures de phases de codes suivantes seront alors transmises, et sur un nombre réduit de bits, dans le but d'améliorer encore la résolution obtenue sur la position de la balise au final.

Comme dans les modes de réalisation décrits ci-dessus en relation avec les

Tableaux 2 et 3, il apparaît ici que le nombre de bits alloués par mesure de phase de code est tel que le nombre total de bits de la trame de données reste le plus proche possible tout en étant inférieur à 64 bits (8 octets) lorsque l'on tient compte d'un entête de 32 bits comme décrit ci-dessus dans le cas d'une constellation comprenant 32 véhicules spatiaux comme le GPS. Ainsi, cette trame de données peut par exemple être transmis sur une seule trame radio selon le protocole Sigfox.

Le Tableau 4 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, dynamique, et une résolution spatiale obtenue, dans un troisième mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes.

Tableau 4

A	B	C	D	E	F	G	H	1	J	K
4	16 bits	10 bits	Dref*2^A10	6 bits	Dref/2^A6	N/A	N/A	N/A	N/A	N/A
5	15 bits	10 bits	Dref*2^A10	5 bits	Dref/2^A5	4 bits	0 bits	Dref	4 bits	Dref/2^A4
6	14 bits	10 bits	Dref*2^A10	4 bits	Dref/2^A4	4 bits	0 bits	Dref	4 bits	Dref/2^A4
7	13 bits	10 bits	Dref*2^A10	3 bits	Dref/2^A3	4 bits	0 bits	Dref	4 bits	Dref/2^A4
8	10 bits	10 bits	Dref*2^A10	0 bits	Dref	3 bits	0 bits	Dref	3 bits	Dref/2^A3

Notation :

A : Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises

B : Nombre de bits alloués pour coder chacune des 4 premières mesures de phases de codes transmises

C : Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chacune des 4 premières mesures de phases de codes transmises

D : Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule

E : Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chacune des 4 premières mesures de phases de codes transmises

F : Résolution obtenue pour chacune des 4 premières mesures de phases de codes transmises

G : Nombre de bits alloués pour coder chacune des (N-4) mesures de phases de codes restantes transmises

H : Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chacune des (N-4) mesures de phases de codes restantes transmises

I : Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule

J : Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chacune des (N4) mesures de phases de codes restantes transmises

K : Résolution obtenue pour chacune des (N-4) mesures de phases de codes restantes transmises

On décrit maintenant en relation avec la figure 4c un deuxième mode de réalisation de l'encodage des données. Seules les mesures de phases de codes sont transmises, sans aucun entête indiquant à quels véhicules spatiaux de la constellation elles appartiennent. Ainsi, la trame de données 400c est utilisée de manière optimale pour transmettre les mots binaires 402 codant les mesures de phases de codes avec le maximum de résolution et/ou de dynamique.

Ainsi, par exemple, dans le cas d'une trame de données pouvant être transmise via une trame radio comprenant 64 bits (8 octets) de données utiles, et pour des mesures de phases de codes dont la partie entière est codée de manière optimale sur dix bits, comme dans un système GPS, l'on obtient le codage donné dans le Tableau 5 cidessous.

Le Tableau 5 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, dynamique, et une résolution spatiale obtenue, dans un quatrième mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes.

Tableau 5

Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises	Nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code	Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chaque mesure de phase de code	Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule	Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chaque mesure de phase de code	Résolution obtenue
4	24 bits	10 bits	Dref*2^A10	14 bits	Dref/2^A14
5	19 bits	10 bits	Dref*2^A10	9 bits	Dref/2^A9
6	16 bits	10 bits	Dref*2^A10	6 bits	Dref/2^A6
7	13 bits	10 bits	Dref*2^A10	3 bits	Dref/2^A3
8	12 bits	10 bits	Dref*2^A10	2 bits	Dref/2^A2

Il est à noter que cette approche est compatible avec celle présentée ci-dessus où l'on garde une résolution et dynamique optimale pour les quatre premières mesures de phases de codes et où l'on dégrade cette dynamique et/ou résolution pour les mesures de phases de codes suivantes.

Cependant, au moment de la détermination de la position de la balise, il reste nécessaire de pouvoir retrouver à quel véhicule spatial appartiennent les mesures de phases de codes obtenues afin de pouvoir effectuer le calcul de la position de la balise. Pour cela, il est possible d'envisager effectuer toutes les combinaisons possibles en sélectionnant les solutions non aberrantes. Dans des variantes, il est également envisageable de réduire le nombre de combinaisons possibles, par exemple en :

• disposant les mesures de phases de codes dans l'ordre croissant des identifiants de véhicules spatiaux correspondants dans la trame de donnée ;

• utilisant la connaissance a priori des véhicules spatiaux qui peuvent être vus à une date donnée par la balise. Par exemple, dans un système de géolocalisation donné, seuls les véhicules spatiaux étant du bon côté de la Terre à un instant donné peuvent être détectés par la balise. À titre d'exemple, sous des latitudes européennes, ce nombre maximum de véhicules spatiaux détectables est de douze pour le système GPS dont la constellation comprend 32 véhicules spatiaux.

On décrit maintenant en relation avec la figure 4d un troisième mode de réalisation de l'encodage des données. L'entête 401d indique maintenant simplement le nombre de mots binaires 402 codant des mesures de phases de codes et qui sont transmis dans la trame de données 400d correspondante.

À titre d'exemple, si le système de géolocalisation en question est le GPS, cet entête comprend 4 bits permettant d'indiquer le nombre de mesures de phases de codes transmises. En effet, même si la constellation de ce système de géolocalisation comprend 32 véhicules spatiaux, seule la moitié au plus peut être détectée à un point donné de la surface de la Terre à un instant donné. Ainsi, cet entête de 4 bits permet de coder cette fraction utile de véhicules spatiaux visibles. De la sorte, pour maintenir l'ensemble des mots binaires codant les mesures de phases de codes transmises sur un format de 64 bits (8 octets) par exemple, un codage tel que présenté dans le Tableau 6 ci-dessous peut être envisagé.

Le Tableau 6 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, dynamique, et une résolution spatiale obtenue, dans un cinquième mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes.

Tableau 6

Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises	Nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code	Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chaque mesure de phase de code	Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule	Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chaque mesure de phase de code	Résolution obtenue
4	23	10 bits	Dref*2^A10	13	Dref/2^A13
5	18	10 bits	Dref*2^A10	8	Dref/2^A8
6	15	10 bits	Dref*2^A10	5	Dref/2^A5
7	13	10 bits	Dref*2^A10	3	Dref/2^A3
8	12	10 bits	Dref*2^A10	2	Dref/2^A2

On décrit maintenant en relation avec la figure 4e un quatrième mode de réalisation de l'encodage des données. Un entête 401e indique maintenant un identifiant du véhicule spatial dont la mesure de phase de code est transmise dans la même trame de données. Ainsi, chaque entête de ce type présent dans la trame de données est associé à un mot binaire 402 codant une mesure de phase de code.

Dans un mode de réalisation, chaque entête est suivi par le mot binaire codant la mesure de phase de code correspondante. Dans d'autres modes de réalisation, le champ de phase peut être placé avant l'entête correspondant. Dans d'autres modes de réalisation, les champs de phase de code sont disposés dans la trame de données dans un ordre prédéterminé, préférentiellement un ordre croissant ou décroissant, des identifiants des véhicules spatiaux dont les identifiants sont fournis via les entêtes 401e.

Dans une variante, l'entête associé à chaque mot binaire codant une mesure de phase de code est un mot de 4 bits, i.e. a le même format que l'entête présenté dans un mode de réalisation décrit ci-dessus en relation avec la figure 4d. Ainsi, un tel entête est adapté à coder la fraction utile de véhicules spatiaux visibles depuis un point donné à la surface de la Terre dans un système de géolocalisation du type GPS.

Par exemple, pour des mesures de phases de codes dont la partie entière est codée de manière optimale sur dix bits, comme dans le système GPS, le codage donné dans le Tableau 7 ci-dessous permet d'envisager une transmission optimale sur un format de trame de données 400e de 128 bits, adapté par exemple à une trame radio du réseau LoRa.

Le Tableau 7 présente un nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code en fonction du nombre de mesures de phases de codes transmises, dynamique, et une résolution spatiale, obtenue dans un sixième mode de réalisation du codage des mesures de phases de codes 10 Tableau 7

Nombre de véhicules spatiaux dont les mesures de phases de codes sont transmises	Nombre de bits alloués pour coder chaque mesure de phase de code	Nombre de bits alloués pour coder la partie entière de chaque mesure de phase de code	Dynamique obtenue en gardant le bit de poids faible de la partie entière correspondant à la virgule	Nombre de bits alloués pour coder la partie fractionnaire de chaque mesure de phase de code	Résolution obtenue
4	27	10 bits	Dref	17	Dref/2^A17
5	20	10 bits	Dref	10	Dref/2^A10
6	16	10 bits	Dref	6	Dref/2^A6
7	13	10 bits	Dref	3	Dref/2^A3
8	11	10 bits	Dref	1	Dref/2^A1

On décrit maintenant en relation avec la figure 4f un cinquième mode de réalisation de l'encodage des données. Un entête additionnel 401f contient une information indiquant le délai de transit Dl dans le but de permettre au dispositif de calcul de position de connaître ce délai Dl, par exemple lorsque celui-ci n'est pas égalisé dans la balise. Comme décrit en relation avec la figure 1, cette information indiquant le délai de transit peut être par exemple le numéro de la retransmission (i.e. un, deux ou trois dans le cas d'un réseau Sigfox ou LoRa), ou bien le délai de transit effectif écoulé entre l'instant t_R de réception des signaux en provenance des véhicules spatiaux, et l'instant t_T de transmission des données correspondante via une trame radio sur le lien radio LPWAN.

La trame de données 400f obtenue selon ce mode de réalisation comprend l'entête additionnel 401f auquel vient s'ajouter une trame de donnée 400b/c/d/e selon l'un quelconque des modes de réalisation décrits précédemment en relation avec les figures 4a, 4b, 4c et 4d.

Dans des variantes, l'entête additionnel 401f peut être inséré dans une trame de donnée 400b/c/d/e selon l'un quelconque des modes de réalisation décrit précédemment en relation avec les figures 4a, 4b, 4c ou 4d, plutôt que d'y être accolé.

Les figures 5a, 5b et 5c présentent des exemples de structures du dispositif encodeur 102 (compris dans la balise 100), de la station de base 104 et du dispositif de calcul de position 120, permettant la mise en oeuvre d'au moins un des procédés des figures 2a, 2b, 3a et 3b.

Le dispositif encodeur 102, la station de base 104 ainsi que le dispositif de calcul de position 120 comprennent une mémoire vive 513, 523, 533 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 512, 522, 532, équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte 511, 521, 531 (par exemple une mémoire ROM ou un disque dur). A l'initialisation, les instructions de code du programme d'ordinateur sont par exemple chargées dans la mémoire vive 513, 523, 533 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 512, 522, 532.

Ces figures 5a, 5b et 5c illustrent seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser le dispositif encodeur 102, la station de base 104 ainsi que le dispositif de calcul de position 120, afin qu'ils effectuent certaines étapes du procédé détaillé ci-dessus, en relation avec les figures 2a, 2b, 3a et 3b (dans l'un quelconque des différents modes de réalisation). En effet, ces étapes peuvent être réalisées indifféremment sur une machine de calcul reprogrammable (un ordinateur PC, un processeur DSP ou un microcontrôleur) exécutant un programme comprenant une séquence d'instructions, ou sur une machine de calcul dédiée (par exemple un ensemble de portes logiques comme un FPGA ou un ASIC, ou tout autre module matériel).

Dans le cas où le dispositif encodeur 102 et/ou la station de base 104 et/ou le dispositif de calcul de position 120 est(/sont) réalisé(s) avec une machine de calcul reprogrammable, le programme correspondant (c'est-à-dire la séquence d'instructions) pourra être stocké dans un médium de stockage amovible (tel que par exemple une disquette, un CD-ROM ou un DVD-ROM) ou non, ce médium de stockage étant lisible partiellement ou totalement par un ordinateur ou un processeur.

This document describes a new technology for generating assistance data to GPS devices operating on Low Power Wide Area Networks, such a Sigfox, LoRa and others networks.

Problem to solve

To make cloud offloaded GPS possible in the context of LPWAN Networks, especially for instance Sigfox, the payload size of a radio frame is limited, both by the network technology and also by the power consumption. For instance in the Sigfox case the frame contains only 12 bytes for the payload.

Therefore it is highly désirable to minimize the data needed to offload the GPS position computation.

2.1 Compression of the space vehicle (SV) ID

One possibility is to use a bitmask of 32 bits, knowing that the GPS constellation contains no more that 32 SV. When a particular bit is set to one, it means that the code phase for this SV is contained in the frame, for instance in SV ID increasing order (but may be other way to sort the pseudo ranges measurements).

Another possibilities is to use a compression mechanism to further reduce the payload size of a radio frame based on the following observations:

• In practice, there is a maximum of 12 visible SV at one place on earth, typically 8 to 10 SV are visible;

• The coarse location and the coarse time is known on the network side, e.g. know to a server connected to the network (generally thru the LPWAN radio frame réception by the base station).

In this case, it is possible that a tracker connected to the LPWAN network créâtes a compression number that is the resuit of a compression (CRC type, or some kind of Hash Code) of the list of the SV ID that hâve been acquired.

In the server, a program computes ail possible combinations of satellites that are potentially acquired (usually between 3 and 7 among the typically 8 to 10 SV that are visible by the tracker), and computes the corresponding compression value, and tries to match this corresponding compression value with the compression number received from the tracker through the LPWAN network.

There could be some collisions (i.e. different combinations of SV could lead to the same compression number), but in practice the compression number is coded on enough bits (for instance typically 16 to 18 bits) to hâve a very low probability of collisions. Still, in the case there are collisions, the program can compute the position of ail possibilities that match a given compression number and décidé which one is the most relevant (for instance based on previous position information, coarse location etc...).

2.2 Compression of the code phase measurements

The direct approach is to reduce the précision of the code phase measurements (the LSB) reducing the accuracy of the position.

Another improvement is to provide only the Delta code phase. Indeed, the code phase measurements represent the distance (range) from the tracker to the satellite given an unknown offset. This unknown offset is solved together with the position inside the équation.

So, we can observe that we arbitrary remove a common bias to ail code phase measurements without affecting the calculation of the position of the tracker. Indeed, we can décidé to remove the first code phase measurement, or any other one, to ail code phases. In this case, the first code phase measurements, or any other one when applies, once removed to itself, will always be 0, and thus do not need to be transmitted on the LPWAN.

For instance, let's assume that we hâve 5 code phase measurements, each based on 20 bits: 10 bits for the integer part (from 1 chip (lms/1023) to 1023 chips (1ms corresponding to 297 km), and 10 bits for the fractional part.

In total, there will be 5 x 20 = 100 bits to transmit.

Now, let's substract the code phase of the first satellite (the one with the lowest ID) to ail others measurements for providing subtracted code phases. The subtracted code phases may be coded on 21 bits as the sign can now be négative. In this case we need to transmit only 4 x (20+1)= 84 bits. We hâve thus reduced the payload by 100-84=

16 bits.

In another embodiment, the number of bits of the subtracted code phases is kept to 20 bits, and subtracted code phases that should hâve been négative are considered as positive numbers. This is possible as the subtracted code phases are processed modulo 20 bits by the server, that corresponds to 1ms ambiguity for the GPS signais received by the tracker, or lms*300000km/s=297km distance ambiguity for distance between the tracker and satellites in the GPS constellation. In this case we need to transmit only 4 x 20 = 80 bits. We hâve thus reduced the payload by 100-80 = 20 bits.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation (100) connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux (110), caractérisé en ce que la balise de géolocalisation effectue les étapes suivantes :

réception (200, 300) de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ; détermination (201, 301) d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux ;

encodage (202, 303) des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données ; et transmission (204, 306) de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que

- si ladite au moins une trame de données est transmise dans une unique trame radio, la balise de géolocalisation effectue la transmission de ladite unique trame radio après un délai (Dl) prédéterminé depuis un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux ;

- si ladite au moins une trame de données est transmise dans au moins deux trames radio, la balise de géolocalisation effectue la transmission d'une trame radio de référence parmi lesdites au moins deux trames radio après un délai (Dl) prédéterminé depuis un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux.
3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que :

- si ladite au moins une trame de données est transmise dans une unique trame radio, la balise de géolocalisation insère dans ladite au moins une trame de données une information indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite unique trame radio ;

- si ladite au moins une trame de données est transmise dans au moins deux trames radio, la balise de géolocalisation insère dans ladite au moins une trame de données une information indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission d'une trame radio de référence parmi lesdites au moins deux trames radio.
4. Procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation (100) connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux (110), caractérisé en ce qu'une station de base (104) dudit réseau de communication effectue l'étape suivante au moins une fois :

réception (205, 310), via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

horodatage (206, 311) de ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, formant une trame radio de référence, avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par la station de base ;

transmission (207, 312) de la ou les trame(s) reçue(s), y compris ladite trame radio de référence horodatée, vers un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes, de l'information d'horodatage et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.
5. Procédé de détermination de la position d'une balise de géolocalisation (100) connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux (110), caractérisé en ce qu'un dispositif de calcul de position (120) effectue les étapes suivantes au moins une fois :

réception (207, 313), via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

obtention (209, 316) d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux ; et détermination (210, 317) de la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et des informations d'éphéméride et/ou d'almanach.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, est une trame radio de référence horodatée et associée avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par une station de base dudit réseau de communication, et en ce que le dispositif de calcul de position :

détermine en fonction de l'information d'horodatage un instant de réception t_R, par la balise de géolocalisation, des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux ; et détermine la position de la balise de géolocalisation également en fonction dudit instant de réception t_R.
7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de calcul de position :

connaît une information prédéterminée de délai indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite trame radio de référence par la balise de géolocalisation ; et détermine ledit instant de réception t_R en fonction de l'information d'horodatage et ladite information de délai.
8. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif de calcul de position :

lit dans ladite au moins une trame de données reçue une information de délai indiquant un délai (Dl) entre un instant de réception des signaux de géolocalisation provenant des N véhicules spatiaux et un instant de transmission de ladite trame radio de référence par la balise de géolocalisation ; et détermine ledit instant de réception t_R en fonction de l'information d'horodatage et ladite information de délai.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que :

N <8.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ladite au moins une trame de données comprend au maximum k_max octets, avec k_maxinférieur ou égal à 20 et préférentiellement égal à 12.
11. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que ladite au moins une trame de données comprend, pour chacun des N véhicules spatiaux :

un champ d'en-tête contenant un identifiant pour ledit véhicule spatial ; et un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial.
12. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que ladite au moins une trame de données comprend :

un champ d'en-tête, commun et indiquant un identifiant pour chacun des N véhicules spatiaux ; et pour chacun des N véhicules spatiaux, un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que le champ d'en-tête commun est un masque comprenant une séquence de M bits, chaque bit possédant un rang au sein de ladite séquence qui correspond à un identifiant d'un des M véhicules spatiaux de la constellation, et qui est mis à 1 pour indiquer que ladite au moins une trame de données comprend un champ de phase de code pour ledit véhicule spatial et à 0 sinon, et en ce que l'ordre des champs de phase de code dans ladite au moins une trame de données correspond à un ordre prédéterminé, préférentiellement un ordre croissant ou décroissant, des identifiants des N véhicules spatiaux.
14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisé en ce que ladite au moins une trame de données ne comprend pas de champ d'en-tête contenant un ou plusieurs identifiants de véhicule spatial, en ce que, pour chacun des N véhicules spatiaux, ladite au moins une trame de données comprend un champ de phase de code contenant la mesure de phase de code déterminée pour ledit véhicule spatial, et en ce que l'ordre des champs de phases de codes dans ladite au moins une trame de données correspond à un ordre prédéterminé, préférentiellement un ordre croissant ou décroissant, des identifiants des N véhicules spatiaux.
15.

Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que le nombre N est fixe et prédéterminé.
16. Procédé selon la revendication 14, caractérisé en ce que ladite au moins une trame de données comprend un champ contenant le nombre N.
17. Procédé selon l'une quelconque des revendications 11 à 16 quand elles dépendent de la revendication 10, caractérisé en ce que chacun des N champs de phase de code est codé de manière adaptative en fonction de la valeur de N, en maximisant le nombre de bits utilisés, sous la contrainte que le nombre de bits alloués aux N champs de phase de code reste inférieur ou égal à (8*k_max- H), avec H le nombre de bits alloués au(x) champ(s) d'en-tête, ou à (8*k_max) en l'absence de champ d'en-tête.
18. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que chaque mesure de phase de code est composée de E bits pour la partie entière, préférentiellement E=10, et F bits pour la partie fractionnaire, et en ce que :

si N est inférieur à un seuil S, préférentiellement S=5, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits, pour chacun des N champs de phase de code; et si N est supérieur ou égal audit seuil S, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E' bits, préférentiellement E'=7, résultant d'une suppression d'au moins un des bits de poids fort parmi lesdits E bits, pour chacun des N champs de phase de code.
19. Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que chaque mesure de phase de code est composée de E bits pour la partie entière, préférentiellement E=10, et F bits pour la partie fractionnaire, et en ce que :

si N est inférieur à un seuil S, préférentiellement S=5, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits, pour chacun des N champs de phase de code; et si N est supérieur ou égal audit seuil S :

* pour S-l champs de phase de code, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur E bits ; et * pour les N-(S-l) champs de phase de code restants, la partie entière de la mesure de phase de code est codée sur 0 bit.
20. Produit programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 19, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
21. Médium de stockage lisible par ordinateur et non transitoire, stockant un produit programme d'ordinateur selon la revendication 20.
22. Balise de géolocalisation (100) connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux (110), et ladite balise de géolocalisation étant caractérisée en ce qu'elle comprend :

des moyens de réception (101) de signaux de géolocalisation provenant de N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ; des moyens de détermination (101) d'une mesure de phase de code pour chacun des N véhicules spatiaux ;

des moyens d'encodage (102) des N mesures de phases de codes dans au moins une trame de données ; et des moyens de transmission (103) de ladite au moins une trame de données, dans au moins une trame radio via le réseau de communication, à destination d'un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.
23. Station de base (104) d'un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés auquel est connectée une balise de géolocalisation (100), ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux (110), ladite station de base étant caractérisée en ce qu'elle comprend :

des moyens de réception (522), via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

des moyens d'horodatage (522) de ladite trame radio reçue, ou une desdites trames radio reçues, formant une trame radio de référence, avec une information d'horodatage indiquant un instant de réception de ladite trame radio de référence par la station de base ;

des moyens de transmission (522) de la ou les trame(s) reçue(s), y compris ladite trame radio de référence horodatée, vers un dispositif de calcul de position configuré pour déterminer la position de la balise de géolocalisation en fonction des N mesures de phases de codes, de l'information d'horodatage et d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux.
24. Dispositif de calcul de position d'une balise de géolocalisation connectée à un réseau de communication du type basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés, ladite balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant d'une constellation de M véhicules spatiaux, ledit dispositif de calcul de position étant caractérisé en ce qu'il comprend :

des moyens de réception (532), via ledit réseau de communication, d'une ou plusieurs trame(s) radio comprenant au moins une trame de données comprenant N mesures de phases de codes provenant de la balise de géolocalisation et relatives à N véhicules spatiaux parmi les M véhicules spatiaux de la constellation, avec N > 2 ;

des moyens d'obtention (532) d'informations d'éphéméride et/ou d'almanach décrivant la constellation de véhicules spatiaux ; et des moyens de détermination (532) de la position de la balise de géolocalisation 5 en fonction des N mesures de phases de codes et des informations d'éphéméride et/ou d'almanach.

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