FR3068140B1 - Procede de mise a jour d'un jeu de parametres orbitaux stocke dans une balise de geolocalisation, produit programme d'ordinateur, dispositif de mise a jour et balise correspondants. - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant, stocké dans une balise de géolocalisation et représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial d'un système de géolocalisation. Un tel procédé comprend : l'obtention (E300) d'une première information représentative d'une première différence entre : ? une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective à l'instant donné et ? une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu à l'instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; la décision de mettre à jour ou non (E310) le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux, en fonction de la première information.

Description

Procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux stocké dans une balise de géolocalisation, produit programme d'ordinateur, dispositif de mise à jour et balise correspondants.

1 DOMAINE TECHNIQUE

La présente invention se rapporte au domaine des balises de géolocalisation (également appelées dispositifs de géolocalisation ou terminaux de géolocalisation).

Plus précisément, la présente invention se rapporte à un procédé permettant la mise à jour de jeux de paramètres orbitaux (e.g. du type almanach ou éphéméride) stockés sur une telle balise de géolocalisation, les jeux de paramètres orbitaux en question étant utilisés afin de réduire le temps d'acquisition, par la balise, des signaux de géolocalisation émis par les véhicules spatiaux correspondants. L'invention a de nombreuses applications, notamment mais non exclusivement, dans le domaine de l'internet des objets.

2 ARRIÈRE-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).

Par ailleurs, des solutions sont également connues pour diminuer la consommation des récepteurs adaptés au système GNSS en question.

Par exemple, des données d'assistance à l'acquisition des signaux de géolocalisation émis par les véhicules spatiaux peuvent être fournies à un récepteur GNSS afin d'accélérer le processus d'acquisition des signaux de géolocalisation. Le temps nécessaire au récepteur pour acquérir les signaux en question est ainsi réduit, de même que sa consommation au final.

Plus particulièrement, parmi ces données d'assistance, la fourniture de jeux de paramètres orbitaux du type almanach (description grossière de la trajectoire des véhicules spatiaux de la constellation) ou éphéméride (description plus précise de la trajectoire des véhicules spatiaux, permettant la détermination de la position du récepteur à quelques mètres près) apporte un gain significatif en termes de performances. En effet, le récepteur GNSS, connaissant la trajectoire des véhicules spatiaux et ayant une connaissance approximative à la fois du temps et de sa propre position, est ainsi en mesure de connaître la liste des véhicules spatiaux potentiellement visibles à cet endroit de la terre (en pratique, environ 8 à 12 véhicules spatiaux sont visibles simultanément sur une constellation de 32 pour le système GPS), ainsi que les caractéristiques des signaux de géolocalisation émis par les véhicules spatiaux en question.

En pratique, l'espace de recherche des signaux de géolocalisation GNSS est diminué d'un facteur pouvant atteindre plusieurs dizaines, permettant de réduire fortement le temps d'acquisition des véhicules spatiaux et donc la consommation du récepteur GNSS dans ces phases d'acquisition.

Cependant, de tels jeux de paramètres orbitaux permettent de prédire les trajectoires des véhicules spatiaux correspondants avec une précision limitée dans le temps. En pratique, ils doivent être mis à jour régulièrement afin de fournir une précision adéquate.

Des méthodes connues de mise à jour de tels jeux de paramètres orbitaux sont basées sur un critère temporel (i.e. sur la base de l'âge des jeux de paramètres orbitaux en question). A titre d'exemple, le document de brevet US 5,841,396 A propose une mise à jour de l'almanach pour la constellation entière toutes les 18 heures.

Cependant, dans le système GPS, la taille des éphémérides pour 12 satellites est d'environ sept cents octets. De même, la taille de l'almanach pour la constellation entière occupe environ sept cents octets également. Or, le réseau Sigfox par exemple offre la possibilité d'émettre seulement une à quatre trame(s) par jour dans le sens descendant, chaque trame contenant 8 octets de données utiles. Il faudrait donc au minimum 3 semaines pour renouveler l'almanach pour la constellation entière en utilisant l'intégralité du débit descendant disponible dans un tel réseau.

Il apparaît ainsi que les méthodes connues de mise à jour de jeux de paramètres orbitaux stockés dans un récepteur GNSS sur la base d'un critère temporel ne sont pas adaptées à une balise de géolocalisation connectée à un réseau LPWAN, et plus généralement à une balise de géolocalisation cherchant à minimiser sa consommation en énergie.

Alternativement, d'autres méthodes connues, comme par exemple celle divulguée dans le document de brevet US 6,671,620 Bl, proposent de baser la décision d'obsolescence des jeux de paramètres orbitaux sur un critère d'erreur sur la position prédite des véhicules spatiaux par rapport à leur position effective (i.e. réelle). Cependant, un tel critère s'apparente au final au critère temporel précédemment discuté, l'erreur en position divergeant dans le temps. Les mêmes problématiques se posent alors si l'on souhaite transposer de telles méthodes au cas d'une balise de géolocalisation, notamment connectée à un réseau LPWAN.

Il existe donc un besoin pour une solution permettant de mettre à jour les jeux de paramètres orbitaux stockés sur une balise de géolocalisation de manière plus ciblée afin de minimiser sa consommation en énergie ainsi que la quantité de données transférées sur le réseau auquel la balise est connectée.

3 RESUME

Dans un mode de réalisation de l'invention, il est proposé un procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant, stocké dans une balise de géolocalisation et représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial. Un tel procédé comprend les étapes suivantes : obtention d'une première information représentative d'une première différence entre : • une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et • une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; décision de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux, en fonction de la première information.

Ainsi, l'invention propose une solution nouvelle et inventive pour la mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux (e.g. du type almanach ou éphéméride) stocké dans une balise de géolocalisation.

Pour ce faire, un dispositif de mise à jour (par exemple compris dans un serveur déporté auquel la balise est connectée via un réseau) ou la balise elle-même, teste l'obsolescence du jeu de paramètres orbitaux en question. Cependant, contrairement aux solutions connues, ce test est effectué non pas selon un critère d'erreur de position du véhicule spatial par rapport à la position prédite par le jeu de paramètres en question, ni même selon un critère d'âge du jeu de paramètres orbitaux en question, mais selon un critère d'erreur (différence) entre la fréquence Doppler des signaux de géolocalisation tels qu'effectivement reçus par la balise de géolocalisation et la fréquence Doppler des mêmes signaux mais tels qu'ils seraient émis par le véhicule spatial s'il occupait une position prédite par le jeux de paramètres orbitaux testé.

Le temps d'acquisition, par la balise, des signaux de géolocalisation émis par le véhicule spatial en question (et donc la consommation de la balise in fine) étant proportionnel à la taille de l'espace d'exploration des fréquences porteuses à tester, et donc à l'erreur Doppler maximale sur la fréquence porteuse de ces signaux en pratique, il n'est nul besoin de mettre à jour un jeu de paramètres donné tant que l'erreur en fréquence Doppler en question reste inférieure à une limite tolérable.

Une telle approche minimise ainsi les mises à jour par rapport aux solutions connues, et donc la consommation de la balise.

Par ailleurs, lorsque le procédé est mis en oeuvre dans un dispositif de mise à jour auquel la balise est connectée via un réseau, les transferts de données sur le réseau en question se trouvent réduits par rapport aux solutions connues. Une telle solution est alors particulièrement intéressante lorsque le réseau en question est du type LPWAN (réseau basse consommation et bas débit dédié aux objets connectés), i.e. présentant un débit limité en pratique.

Enfin, ce procédé, qui décrit un mécanisme de base pour la mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant associé à un véhicule spatial, peut être répété pour tous ou certains des véhicules spatiaux (formant une constellation) du système de géolocalisation.

Dans un mode de réalisation, la première information est obtenue par analyse d'une deuxième information représentative d'au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial.

Ainsi, la mise à jour du jeu de paramètres orbitaux peut être planifiée, l'agenda de telles manoeuvres de trajectoire étant public.

Dans un mode de réalisation, la première information est obtenue en calculant une deuxième différence entre : une fréquence Doppler d'un deuxième signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le nouveau jeu de paramètres orbitaux, et la fréquence Doppler du premier signal de géolocalisation théorique.

Ainsi, la première information est obtenue de manière simple en s'appuyant sur un nouveau jeu de paramètres orbitaux disponible.

Dans un mode de réalisation, la première information est obtenue : en prenant une pré-décision de poursuivre ou non l'obtention de la première information, en fonction d'une deuxième information représentative d'au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial associé donné ; et si la pré-décision prise est de poursuivre l'obtention de la première information, en calculant une deuxième différence entre : • une fréquence Doppler d'un deuxième signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le nouveau jeu de paramètres orbitaux, et • la fréquence Doppler du premier signal de géolocalisation théorique.

Ainsi, les calculs permettant d'obtenir la deuxième différence ne sont effectués que lorsqu'il est estimé qu'une différence de fréquence Doppler existe vraiment, minimisant par là-même la charge de calcul liée à la mise en oeuvre du procédé de mise à jour.

Dans des modes de réalisation, le nouveau jeu de paramètres orbitaux est reçu en provenance d'un serveur de paramètres orbitaux ou du véhicule spatial.

Dans un mode de réalisation, la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux lorsque la deuxième information indique au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial supposée conduire la première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie.

Dans un autre mode de réalisation, la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux lorsque la deuxième différence est supérieure à une différence maximale prédéfinie.

Dans un mode de réalisation, la pré-décision est de poursuivre l'obtention de la première information lorsque la deuxième information indique au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial supposée conduire la première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie.

Ainsi, la sélection est simple et robuste.

Dans un mode de réalisation, l'obtention de la première information et la décision de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux sont effectuées par un dispositif de mise à jour différent de la balise de géolocalisation. Si le dispositif de mise à jour décide de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux, le dispositif de mise à jour envoie à la balise de géolocalisation des données de mise à jour permettant à la balise de géolocalisation d'obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux.

Dans un mode de réalisation, les données de mise à jour appartiennent au groupe comprenant : un message invitant la balise de géolocalisation à obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux auprès du véhicule spatial ; le nouveau jeu de paramètres orbitaux ; et des données de construction du nouveau jeu de paramètres orbitaux à partir du jeu de paramètres orbitaux courant.

Ainsi, lorsque le dispositif de mise à jour invite la balise à obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux auprès du véhicule spatial, la quantité de données transitant via le réseau par lequel la balise est connectée au dispositif de mise à jour est minimisée.

Alternativement, lorsque le dispositif de mise à jour envoie le nouveau jeu de paramètres orbitaux à la balise, cette dernière minimise sa consommation en énergie via une moindre utilisation de son récepteur dédié à la réception des signaux de géolocalisation émis par le véhicule spatial.

Enfin, lorsque le nouveau jeu de paramètres orbitaux possède des paramètres communs avec le jeu de paramètres orbitaux courant, le dispositif de mise à jour peut n'envoyer que les nouveaux paramètres (paramètres non communs) afin que la balise construise le nouveau jeu de paramètres orbitaux, minimisant par là-même la quantité de données transitant via le réseau par lequel la balise est connectée au dispositif de mise à jour.

Dans un mode de réalisation, les données de mise à jour sont mises en file d'attente avant envoi à la balise de géolocalisation.

Ainsi, la technique décrite est applicable lorsque le débit du réseau via lequel la balise est connectée au dispositif de mise à jour est tellement faible que l'envoi de plus d'un seul jeu de paramètres orbitaux par trame descendante n'est pas possible (e.g. comme il se trouve être dans certains réseaux LPWAN).

Dans un mode de réalisation, l'envoi des données de mise à jour, depuis le dispositif de mise à jour vers la balise de géolocalisation, est déclenché par une réception, par le dispositif de mise à jour, d'une trame de données émise par la balise de géolocalisation.

Ainsi, le procédé selon la technique décrite peut être mis en oeuvre lorsque le réseau via lequel la balise est connectée au dispositif de mise à jour n'autorise pas à un dispositif côté cœur de réseau à contacter la balise de sa propre initiative, mais uniquement en réponse à un envoi de données par la balise, comme c'est le cas dans certains réseaux LPWAN (e.g. réseaux SigFox ou LoRa).

Dans un mode de réalisation, l'envoi des données de mise à jour, depuis le dispositif de mise à jour vers la balise de géolocalisation, est effectué au moins deux fois.

Ainsi, en l'absence de mécanisme d'acquittement côté balise (c'est-à-dire sans que la balise ait besoin de remonter des données d'acquittement au dispositif de mise à jour), on optimise les chances que la mise à jour ait été correctement effectuée.

Dans un mode de réalisation, le procédé comprend en outre, lorsque la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux, une étape de vérification de la mise à jour.

Ainsi, la bonne mise à jour des jeux de paramètres orbitaux peut être garantie.

Dans un mode de réalisation, la vérification comprend une sous-étape de réception d'une information de statut de mise à jour, envoyée par la balise de géolocalisation.

Ainsi, la bonne mise à jour des jeux de paramètres orbitaux peut être vérifiée quand bien même le réseau (e.g. un réseau LPWAN) via lequel la balise est connectée au dispositif de mise à jour ne comprend pas de tels mécanismes de vérification implémentés par défaut.

Par ailleurs, la réémission vers la balise des jeux de paramètres orbitaux dont la mise à jour s'est mal passée est optimisée, minimisant par là-même le débit utilisé sur le lien descendant du réseau en question.

Dans un mode de réalisation, l'information de statut de mise à jour appartient au groupe comprenant : un champ de données positionné à une valeur représentative d'un historique de mises à jour ; un champ de données positionné à une valeur représentative d'une mise à jour correctement effectuée.

Dans un mode de réalisation, la vérification comprend une sous-étape de détection d'une absence d'information de phase de code du véhicule spatial indiquant une mauvaise mise à jour du jeu de paramètres orbitaux courant.

Ainsi, si la balise omet systématiquement l'envoi d'une information de phase de code (i.e. une mesure de phase de code elle-même ou une différence entre une mesure de phase de code et une phase de code de référence) associée à un véhicule spatial dont le jeu de paramètres orbitaux a été mis à jour, le dispositif de mise à jour peut en déduire que la mise à jour du jeu de paramètres orbitaux en question s'est mal déroulée.

Ainsi, la vérification de la bonne mise à jour se fait sans qu'il soit nécessaire de faire transiter des données supplémentaires (i.e. des données autres que celles liées à la simple géolocalisation de la balise) sur le réseau (e.g. un réseau LPWAN) via lequel la balise de géolocalisation est connectée au dispositif de mise à jour.

Dans un mode de réalisation, les étapes d'obtention et de décision de mise à jour ou non sont mises en oeuvre dans la balise de géolocalisation.

Dans un mode de réalisation, les paramètres orbitaux appartiennent au groupe comprenant : des paramètres orbitaux d'un type almanach du système de géolocalisation ; et/ou des paramètres orbitaux d'un type éphéméride du système de géolocalisation. L'invention concerne également au moins un programme d'ordinateur, comprenant des instructions de code de programme pour la mise en oeuvre 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 dispositif de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant, stocké dans une balise de géolocalisation et représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial. Un tel dispositif de mise à jour comprend : des moyens d'obtention d'une première information représentative d'une première différence entre : • une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et • une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; des moyens de décision de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux, en fonction de la première information.

Un tel dispositif de mise à jour est notamment apte à mettre en oeuvre le procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant selon l'invention (selon l'un quelconque des différents modes de réalisation précités).

Ainsi, les caractéristiques et avantages de ce dispositif sont les mêmes que ceux du procédé de mise à jour décrit précédemment. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention, il est proposé une balise de géolocalisation stockant un jeu de paramètres orbitaux courant représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial. Une telle balise comprend : des moyens d'obtention d'une première information représentative d'une première différence entre : • une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et • une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; des moyens de décision de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux, en fonction de la première information.

Une telle balise de géolocalisation est notamment apte à mettre en oeuvre le procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant selon l'invention.

Ainsi, les caractéristiques et avantages de cette balise sont les mêmes que ceux du procédé de mise à jour décrit précédemment. Par conséquent, ils ne sont pas détaillés plus amplement.

4 LISTE DES FIGURES D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante de modes de réalisation particuliers de la divulgation, donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels : la figure 1 illustre une configuration d'un système comprenant notamment une balise de géolocalisation en liaison avec un dispositif de mise à jour selon un mode de réalisation de la technique décrite ; la figure 2 illustre un exemple d'évolution temporelle de la différence entre la fréquence Doppler des signaux de géolocalisation reçus par une balise de géolocalisation en provenance de véhicules spatiaux et la fréquence Doppler des mêmes signaux mais telle que prédite sur la base de jeux de paramètres orbitaux ; les figures 3a à 3f illustrent les étapes d'un procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux selon différents modes de réalisation de la technique décrite ; et la figure 4 présente un exemple de structure d'un dispositif de mise à jour permettant la mise en oeuvre du procédé des figures 3a à 3f.

5 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 à obtenir une information représentative d'une différence entre : une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par une balise de géolocalisation en provenance d'un véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective à l'instant donné en question ; et une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu à l'instant donné en question par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial en question lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par un jeu de paramètres orbitaux courant associé au véhicule spatial, afin de décider de mettre à jour ou non la mise à jour du jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux en fonction de l'information ainsi obtenue.

Une telle approche limite ainsi les mises à jour de jeux de paramètres orbitaux courants stockés dans la balise aux cas où celles-ci sont réellement nécessaires à la réduction de l'espace de recherche des signaux de géolocalisation (en termes de nombre de fréquences porteuses à tester). La consommation de la balise se trouve ainsi optimisée, ainsi que la quantité de données transférées sur le réseau auquel la balise est connectée.

On décrit maintenant, en relation avec la figure 1, une configuration d'un système comprenant notamment une balise de géolocalisation 100 en liaison avec un dispositif de calcul de position 130 selon un mode de réalisation de la technique décrite.

Plus particulièrement, la balise de géolocalisation 100 comprend un module 101 apte à recevoir et à traiter les signaux reçus de véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 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 978-0-470-04190-1). 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 d'autres modes de réalisation, le module 101 fournit directement la position de la balise 100 estimée sur la base de signaux de géolocalisation reçus des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103.

Dans un mode de réalisation particulier où la balise de géolocalisation utilise le standard GPS, le module 101 est par exemple le module « BD970 » proposé par la société Trimble.

Afin d'accélérer l'acquisition des signaux de géolocalisation émis par les véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103, la balise 100 dispose d'un ensemble 104a de jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3 stockés à son bord. Un jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) étant représentatif de la trajectoire d'un véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé à l'instant auquel le jeu en question est généré.

En effet, l'erreur entre les caractéristiques de la trajectoire effective du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) en question et les caractéristiques telles que prédites par le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) associé est croissante dans le temps, une représentativité « exacte » de la trajectoire n'étant attendue qu'à l'instant de génération du jeu de paramètres orbitaux 104al (ou 104a2 ou 104a3) en question.

En pratique, de tels jeux de paramètres orbitaux 104al, 104a2, 104a3 sont du type almanach ou du type éphémérides du système de géolocalisation auquel appartiennent les véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103.

La balise de géolocalisation comprend en outre un dispositif de traitement 102 apte à mettre en forme les données (e.g. les mesures de phases de codes, et éventuellement les identifiants des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103, ou bien directement la position estimée de la balise 100 suivant le mode de réalisation considéré) générées par le module 101 (après traitement des signaux reçus des véhicules spatiaux).

Plus précisément, le dispositif de traitement 102 encode ces données sous la forme de trames de données de manière à pouvoir les transmettre via une transmission radio jusqu'à la station de base 120 du réseau radio en question. Ainsi, les trames de données sont fournies à un module radio 103, apte à communiquer avec la station de base 120 via des trames radio. Le module radio encapsule alors les trames de données dans des trames radio (en d'autres termes les trames de données deviennent les données utiles des trames radio), dans le but de les transmettre à la station de base 120 du réseau de radiocommunication auquel est connectée la balise de géolocalisation 100, par exemple un réseau LPWAN.

Par exemple, le réseau de radiocommunication est un réseau Sigfox ou LoRa et le module radio 103 est un module Sigfox proposé par la société Adeunis RF (http://www.adeunis-rf.com/fr/produits/module-sigfox) ou un module LoRa proposé par la même société (http://www.adeunis-rf.com/fr/produits/module-rf-lora). Réciproquement, le dispositif de traitement 102 est également apte à décoder et traiter les données transmises par le réseau et reçues par la balise 100 via le module radio 103.

Un serveur de réseau 121 (dédié à la gestion du réseau de radiocommunication dont fait partie la station de base 120) délivre au dispositif de mise à jour 130 (configuré pour mettre en oeuvre le procédé de mise à jour décrit ci-dessous en relation avec les figures 3a à 3f) les trames radios que lui transmet la balise 100. Réciproquement, le serveur de réseau 121 transfère à la station de base 120 les trames de données envoyées par le dispositif de mise à jour 130 à la balise 100 afin de transmission à cette dernière via le réseau de radiocommunication.

Un serveur de paramètres orbitaux 140 (e.g. du type éphémérides et/ou almanachs) permet au dispositif de mise à jour 130 d'accéder à un ensemble 104b de nouveaux jeux de paramètres orbitaux 104bl, 104b2, 104b3 des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 en question.

Dans une variante, le dispositif de mise à jour 130 comprend un module de radiocommunication (décrit ci-dessous en relation avec la figure 4) afin d'obtenir les nouveaux jeux de paramètres orbitaux 104bl, 104b2, 104b3 directement auprès des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 en question.

Plus particulièrement, un nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) est généré à un instant postérieur à l'instant auquel le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) correspondant (i.e. associé au même véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103)) a été généré. Le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) permet ainsi d'estimer les paramètres de trajectoire du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé de manière plus précise que le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) correspondant.

Dans d'autres modes de réalisation non illustrés, le procédé de mise à jour (selon certains des modes de réalisation décrits ci-dessous en relation avec les figures 3a à 3f), est mis en oeuvre par la balise 100 elle-même et non pas par le dispositif de mise à jour 130.

On décrit maintenant, en relation avec la figure 2, un exemple d'évolution temporelle de la différence entre la fréquence Doppler des signaux de géolocalisation reçus par la balise 100 en provenance des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 de la constellation et la fréquence Doppler des mêmes signaux mais telle que prédite sur la base de jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3.

Plus particulièrement, les jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3 stockés dans la balise 100 servent principalement à cette dernière pour estimer la fréquence Doppler s'additionnant à la fréquence porteuse des signaux de géolocalisation émis par les véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103. Cette estimation permet d'accélérer l'acquisition des signaux de géolocalisation correspondants par le module 101, et ainsi de réduire la consommation de la balise.

En effet, la fréquence de réception d'un signal de géolocalisation est égale à la fréquence porteuse théorique (i.e. la fréquence porteuse en l'absence de fréquence Doppler additionnelle) à laquelle s'ajoute la fréquence Doppler liée à la vitesse radiale entre la balise 100 et le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) émettant le signal de géolocalisation en question.

De la sorte, la dimension de l'espace de recherche (en termes de nombre de fréquences porteuses à tester avant de trouver la fréquence de réception effective, i.e. la fréquence porteuse du signal de géolocalisation tel que reçu au niveau de la balise 100), et donc la consommation de la balise 100 au final, croît avec l'erreur existant sur l'estimation de la fréquence Doppler.

Ainsi, dans la perspective de maîtriser la consommation de la balise 100, il apparaît que le critère d'importance afin de décider de l'obsolescence d'un jeu de paramètres orbitaux courants 104al (ou 104a2 ou 104a3) stockés, est la précision avec laquelle le jeu en question permet à la balise d'estimer la fréquence Doppler du signal de géolocalisation émis par le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) correspondant.

Or, cette précision évolue dans le temps, mais de manière différente de l'évolution des critères connus de position prédite des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 et d'âge en tant de tel des jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3. En effet, la fréquence Doppler d'un signal de géolocalisation émis par un véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) est fonction uniquement de la vitesse relative radiale entre la balise 100 et le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) en question (i.e. la composante de vitesse relative projetée sur la droite passant par la balise 100 et le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) en question). A titre d'exemple illustratif, les courbes de la figure 2 donnent, pour différents véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 et pour les jeux de paramètres orbitaux courant associés 104al, 104a2, 104a3, l'évolution dans le temps d'une première différence entre : la fréquence Doppler du signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise 100 en provenance du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré lorsque le véhicule spatial occupe une position effective à l'instant donné (i.e. la position réelle occupée par le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré à cet instant donné) ; et la fréquence Doppler d'un signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu à l'instant donné par la balise 100 en provenance du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant associé 104al (ou 104a2 ou 104a3). A titre d'exemple, la thèse de master de Antti Lehtinen - « Doppler Positioning with GPS », Tampere university of technology, 2002 - notamment au §4.3.1, illustre un tel calcul de fréquence Doppler.

Dans le cas présent, il est fait l'hypothèse que les jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3 ont été générés à l'instant initial t=0 des courbes. Ceci explique que la première différence soit nulle à cet instant.

Il apparaît ainsi, sur la période d'observation (ici 30 semaines), que : pour certains des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103, la première différence reste inférieure à une différence maximale prédéfinie, e.g. 200 Hz en valeur absolue (courbes 2001 et 2002), voire décroît à nouveau après être passée par une valeur extrémale (courbe 2001) ; pour d'autres des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103, la première différence devient supérieure à la différence maximale prédéfinie précitée (courbes 2101 et 2102) ; pour encore d'autres des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103, la première différence présente des variations brusques, principalement liées à des manoeuvres de trajectoire des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 en question (courbes 2201 et 2202).

Ainsi, une décision de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) sur la base d'une estimation de la première différence ainsi définie permet une gestion optimale des jeux de paramètres orbitaux courants 104al, 104a2, 104a3 stockés sur la balise du point de vue de la consommation en énergie de cette dernière.

On décrit maintenant, en relation avec les figures 3a à 3f, les étapes d'un procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) stocké dans la balise 100, le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) étant représentatif de la trajectoire d'un véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé.

Lors d'une étape d'obtention E300, E300', E300", E300'", une première information représentative de la première différence telle que définie ci-dessus en relation avec la figure 2 est obtenue.

Puis, une décision de mettre à jour ou non E310 le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) considéré avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) est prise en fonction de la première information.

Plus particulièrement, dans un premier mode de réalisation dans lequel le procédé est mis en oeuvre par le dispositif de mise à jour 130, la première information est obtenue lors de l'étape d'obtention E300' (figure 3b) par analyse E300a d'une deuxième information représentative d'une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré.

De telles manœuvres sont contrôlées depuis les stations au sol gérant les véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 du système de géolocalisation en question. Par ailleurs, les manœuvres sont notifiées à l'avance (cf. par exemple les bulletins NANU (pour « Notice Advisory to Navstar Users » en anglais) du système GPS ou bien http://navigationservices.agi.com/SatelliteOutageCalendar/SOFCalendar.aspx).

Le dispositif de mise à jour 130 connaissant par ailleurs la position de la balise 100 (ou du moins une estimation de cette position, par exemple via la connaissance de la cellule du réseau de radiocommunication dans laquelle se trouve la balise 100), l'analyse de ces manœuvres planifiées permet de déterminer si elles sont susceptibles d'engendrer un changement de vitesse radiale du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré relativement à la balise 100, et donc un changement de valeur de la première différence définie ci-dessus.

Dans des variantes, l'analyse en question est pratiquée en considérant différentes positions possibles de la balise 100 à la surface de la Terre (par exemple au niveau des pôles, de l'équateur, etc.). Ceci permet d'estimer une valeur maximale que peut prendre la première différence suite à une telle manœuvre, quelle que soit la position de la balise 100 sur la Terre.

Ainsi, il est par exemple décidé de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) lorsque la deuxième information indique une manœuvre de trajectoire du véhicule spatial considéré supposée conduire la première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie, par exemple 200 Hz en valeur absolue.

De la sorte, la mise à jour du jeu de paramètres orbitaux peut être planifiée (l'agenda de telles manœuvres de trajectoire étant public), ce qui simplifie la gestion du procédé au niveau du dispositif de mise à jour 130.

Dans un deuxième mode de réalisation dans lequel le procédé est également mis en œuvre par le dispositif de mise à jour 130, la première information est obtenue lors de l'étape d'obtention E300" (figure 3c) par calcul E300b d'une deuxième différence entre : une fréquence Doppler d'un deuxième signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu à l'instant donné précité par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) considéré lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) vers lequel il va être décidé ou non de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3), et la fréquence Doppler du premier signal de géolocalisation théorique (tel qu'introduit ci-dessus pour le calcul de la première différence).

Ainsi, sur la base du nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) disponible, l'estimation de la première différence se fait de manière simple au niveau du dispositif de mise à jour 130 en s'appuyant soit sur la connaissance (exacte ou estimée) de la position de la balise 100, soit en considérant différentes positions possibles de la balise 100 à la surface de la Terre comme décrit ci-dessus en relation avec le premier mode de réalisation.

En effet, le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) étant généré postérieurement au jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3), il est supposé être plus représentatif que ce dernier de la trajectoire du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé à l'instant donné. Le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) permet donc une estimation de la première différence telle que définie ci-dessus.

Ainsi, il est par exemple décidé de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) lorsque la deuxième différence est supérieure à une différence maximale prédéfinie, par exemple 200 Hz en valeur absolue.

Dans un troisième mode de réalisation dans lequel le procédé est également mis en oeuvre par le dispositif de mise à jour 130, la première information est obtenue lors de l'étape d'obtention E300'" (figure 3d) : en prenant une pré-décision E300c de poursuivre ou non l'obtention de la première information, en fonction de la deuxième information introduite ci-dessus en relation avec le premier mode de réalisation ; et si la pré-décision prise est de poursuivre l'obtention de la première information, en calculant E300b' la deuxième différence introduite ci-dessus en relation avec le deuxième mode de réalisation.

Ainsi, dans ce mode de réalisation qui peut apparaître comme une combinaison des premier et deuxième modes de réalisation précités, les calculs permettant d'obtenir la deuxième différence ne sont effectués que lorsqu'il est estimé qu'une différence de fréquence Doppler existe suite à une manoeuvre du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé, minimisant par là-même la charge de calcul au niveau du dispositif de mise à jour 130.

Il est par exemple décidé de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) lorsque la deuxième information indique une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) supposée conduire la première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie, par exemple 200 Hz en valeur absolue.

Dans les deuxième et troisième modes de réalisation précités, le dispositif de mise à jour 130 reçoit le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) en provenance : soit du serveur de paramètres orbitaux 140 (par exemple en réponse à une requête), facilitant ainsi l'accès au nouveau jeu en question ; soit du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé (par exemple via la réception d'un signal de géolocalisation émis par le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) en question) permettant ainsi un accès au nouveau jeu en question quand bien même le serveur de paramètres orbitaux 140 est indisponible.

De retour à la figure 3a, lors d'une étape d'envoi E330, le dispositif de mise à jour 130 envoie à la balise 100 des données de mise à jour permettant à la balise 100 d'obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3). Par exemple, les données de mise à jour appartiennent au groupe comprenant : un message invitant la balise 100 à obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) auprès du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) correspondant (minimisant ainsi la quantité de données transitant via le réseau par lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130) ; le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) lui-même (minimisant ainsi la consommation en énergie de la balise 100 via une moindre utilisation du module 101) ; et des données de construction du nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) à partir du jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) (minimisant ainsi également la quantité de données transitant via le réseau par lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130, les données communes au nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) et au jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) n'étant pas envoyées car déjà présentes dans la balise 100).

Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, les données de mise à jour sont mises en file d'attente (par exemple au niveau du dispositif de mise à jour 130 lui-même ou au niveau du serveur de réseau 121) avant envoi à la balise 100. Ceci permet d'adresser le cas où le débit du réseau via lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130 est tellement faible que l'envoi de plus d'un seul jeu de paramètres orbitaux par trame descendante n'est pas possible (e.g. comme il se trouve être le cas dans certains réseaux LPWAN).

Dans certains modes de réalisation, l'envoi E330 des données de mise à jour, depuis le dispositif de mise à jour 130 vers la balise 100, est effectué au moins deux fois afin d'optimiser les chances que la mise à jour soit correctement effectuée.

Par ailleurs, dans certains modes de réalisation, l'envoi E330 des données de mise à jour, depuis le dispositif de mise à jour 130 vers la balise 100, est déclenché par une réception (E320), par le dispositif de mise à jour 130, d'une trame de données émise par la balise 100.

Ceci permet d'adresser le cas où le réseau via lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130 n'autorise pas à un dispositif côté cœur de réseau à contacter la balise 100 de sa propre initiative, mais uniquement en réponse à un envoi de données par la balise 100, comme c'est le cas dans certains réseaux LPWAN (e.g. réseaux SigFox ou LoRa).

Dans certains modes de réalisation, le dispositif de mise à jour 130 met également en oeuvre, lorsque la décision prise à l'étape E310 est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3), une étape de vérification E340, E340', E340" afin de garantir la bonne mise à jour du jeu de paramètres orbitaux.

Dans un mode de réalisation de l'étape de vérification E340' (figure 3e), le dispositif de mise à jour 130 reçoit E340a une information de statut de mise à jour envoyée par la balise 100. Par exemple, l'information de statut appartient au groupe comprenant : un champ de données positionné à une valeur représentative d'un historique de mises à jour ; et un champ de données positionné à une valeur représentative d'une mise à jour correctement effectuée.

Ainsi, la bonne mise à jour des jeux de paramètres orbitaux peut être vérifiée quand bien même le réseau (e.g. un réseau LPWAN) via lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130 ne comprend pas de tels mécanismes de vérification implémentés par défaut.

Dans un autre mode de réalisation de l'étape de vérification E340" (figure 3f), le dispositif de mise à jour 130 effectue une détection E340b d'une absence d'information de phase de code du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) indiquant une mauvaise mise à jour du jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) associé stocké dans la balise 100.

Ainsi, si la balise 100 omet systématiquement l'envoi d'une information de phase de code (i.e. une mesure de phase de code elle-même, telle que définie ci-dessus en relation avec la figure 1, ou une différence entre une mesure de phase de code et une phase de code de référence) associée à un véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) dont le jeu de paramètres orbitaux a été mis à jour, le dispositif de mise à jour 130 en déduit que la mise à jour du jeu de paramètres orbitaux en question s'est mal déroulée.

Ainsi, la vérification de la bonne mise à jour se fait sans qu'il soit nécessaire de faire transiter des données supplémentaires (i.e. des données autres que celles liées à la simple géolocalisation de la balise) sur le réseau (e.g. un réseau LPWAN) via lequel la balise 100 est connectée au dispositif de mise à jour 130.

Dans d'autres modes de réalisation, le procédé de mise à jour est mis en œuvre dans la balise 100.

Dans ce cas, la première différence (introduite ci-dessus en relation avec la figure 2) est estimée directement par la balise 100.

En effet, la fréquence Doppler du premier signal théorique de géolocalisation est accessible sur la base du jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) stocké dans la balise 100, ainsi que sur la base de la position de la balise 100 (position fournie par exemple par le module 101).

De même, la balise 100 accède directement à la fréquence Doppler du signal effectif de géolocalisation (i.e. tel que reçu) via l'analyse de la fréquence de réception de ce signal une fois la phase d'acquisition de ce signal faite par le module 101.

Ainsi, la balise 100 estime la première différence par différence de ces deux quantités.

De la sorte, la balise 100 décide elle-même de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) sur la base de la première différence ainsi estimée.

Dans une variante, la balise 100 décide elle-même de mettre à jour ou non le jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) lorsqu'elle ne reçoit pas le signal de géolocalisation du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé alors que ce dernier occupe une position orbitale visible de la balise 100. En effet, une telle impossibilité de réception peut signifier que la fréquence Doppler entachant le signal de géolocalisation en question est suffisamment importante pour que la première différence soit supérieure à une différence maximale utilisée pour programmer les fréquences porteuses de réception recherchées par le module 101 de la balise 100. Dans ce cas, le signal de géolocalisation en question ne peut être reçu par le module 101.

Plus particulièrement, la balise 100 décide qu'elle ne reçoit pas de signal de géolocalisation du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) sur la base de l'analyse d'une ou de plusieurs caractéristiques du signal reçu par le module 101 sur la fréquence porteuse testée. Un telle caractéristique correspond par exemple au niveau de signal reçu (un niveau trop faible, par exemple inférieur à un certain seuil, indiquant qu'aucun signal de géolocalisation n'est reçu sur la fréquence porteuse testée), un niveau de rapport signal à bruit remonté par le module 101 en sortie de démodulateur (un niveau trop faible indiquant là encore qu'aucun signal de géolocalisation n'est reçu sur la fréquence porteuse en question), ou encore une absence d'information de phase de code du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) délivrée par le module 101 (une telle absence indiquant qu'aucun signal de géolocalisation n'est reçu du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) sur la fréquence porteuse en question).

Par ailleurs, dans des variantes la balise 100 obtient le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) soit auprès du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé, soit auprès du serveur de paramètres orbitaux 140 (par exemple en réponse à une requête envoyée au serveur de paramètres orbitaux 140 en question via le réseau auquel la balise 100 est connectée), ou encore auprès d'un dispositif tiers ayant accès au nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) en question.

Enfin, le procédé de mise à jour décrit ci-dessus (dans tous ses modes de réalisation), qui décrit un mécanisme de base pour la mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant 104al (ou 104a2 ou 104a3) associé à un véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103), peut être répété pour tous ou certains des véhicules spatiaux 1101, 1102, 1103 formant la constellation du système de géolocalisation en question.

La figure 4 présente enfin un exemple de structure d'un dispositif de mise à jour 130 permettant la mise en oeuvre du procédé des figures 3a à 3f.

Le dispositif de mise à jour 130 comprend une mémoire vive 403 (par exemple une mémoire RAM), une unité de traitement 402, équipée par exemple d'un processeur, et pilotée par un programme d'ordinateur stocké dans une mémoire morte 401 (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 403 avant d'être exécutées par le processeur de l'unité de traitement 402.

Cette figure 4 illustre seulement une manière particulière, parmi plusieurs possibles, de réaliser l'algorithme détaillé ci-dessus, en relation avec les figures 3a à 3f. En effet, la technique de l'invention se réalise 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 l'invention est implantée sur 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.

Dans certains modes de réalisation où le dispositif de mise à jour 130 reçoit le nouveau jeu de paramètres orbitaux 104bl (ou 104b2 ou 104b3) en provenance du véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) associé, le dispositif de mise à jour 130 comprend également un module radiofréquence 404 permettant de recevoir les signaux de géolocalisation émis par le véhicule spatial 1101 (ou 1102 ou 1103) en question.

Un tel dispositif de mise à jour 130 est par exemple embarqué dans un serveur déporté auquel est connectée la balise 100 en question via un réseau, par exemple du type LPWAN.

Dans les modes de réalisation décrits ci-dessus en relation avec les figures 3a à 3f dans lesquels le procédé de mise à jour est mis en oeuvre dans la balise 100, les moyens décrits ci-dessus pour le dispositif de mise à jour 130 sont implémentés directement dans la balise 100 en question. En particulier, le module radiofréquence 404 peut être identifié au module 101 de la balise 100.

Claims (17)

1. REVENDICATIONS

   1. Procédé de mise à jour d'un jeu de paramètres orbitaux courant (104al, 104a2, 104a3), stocké dans une balise de géolocalisation (100) et représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial (1101, 1102, 1103) d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial, caractérisé en ce qu'il comprend : obtention (E300, E300', E300", E300"') d'une première information représentative d'une première différence entre : o une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et o une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; décision de mettre à jour ou non (E310) le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux (104bl, 104b2, 104b3), en fonction de la première information.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite première information est obtenue par analyse (E300a) d'une deuxième information représentative d'au moins une manoeuvre de trajectoire dudit véhicule spatial.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite première information est obtenue en calculant (E300b) une deuxième différence entre : une fréquence Doppler d'un deuxième signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le nouveau jeu de paramètres orbitaux (104bl, 104b2, 104b3), et la fréquence Doppler du premier signal de géolocalisation théorique.
4. 4. Procédé selon la revendication 1, dans lequel ladite première information est obtenue : en prenant une pré-décision (E300c) de poursuivre ou non l'obtention de la première information, en fonction d'une deuxième information représentative d'au moins une manoeuvre de trajectoire dudit véhicule spatial associé donné ; et si la pré-décision prise est de poursuivre l'obtention de la première information, en calculant (E300b') une deuxième différence entre : o une fréquence Doppler d'un deuxième signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le nouveau jeu de paramètres orbitaux (104al, 104a2, 104a3), et o la fréquence Doppler du premier signal de géolocalisation théorique.
5. 5. Procédé selon la revendication 2, dans lequel la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux lorsque ladite deuxième information indique au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial supposée conduire ladite première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie.
6. 6. Procédé selon la revendication 3 ou 4, dans lequel la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux lorsque ladite deuxième différence est supérieure à une différence maximale prédéfinie.
7. 7. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la pré-décision est de poursuivre l'obtention de la première information lorsque ladite deuxième information indique au moins une manoeuvre de trajectoire du véhicule spatial supposée conduire ladite première différence à être supérieure à une différence maximale prédéfinie.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel l'obtention (E300) de la première information et la décision de mettre à jour ou non (E310) le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux sont effectuées par un dispositif de mise à jour (130) différent de la balise de géolocalisation (100), et dans lequel, si le dispositif de mise à jour décide de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux, le dispositif de mise à jour envoie (E330) à la balise de géolocalisation des données de mise à jour permettant à la balise de géolocalisation d'obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux.
9. 9. Procédé selon la revendication 8, dans lequel lesdites données de mise à jour appartiennent au groupe comprenant : un message invitant la balise de géolocalisation à obtenir le nouveau jeu de paramètres orbitaux auprès du véhicule spatial ; ledit nouveau jeu de paramètres orbitaux ; et des données de construction du nouveau jeu de paramètres orbitaux à partir du jeu de paramètres orbitaux courant.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre, lorsque la décision est de mettre à jour le jeu de paramètres orbitaux courant avec le nouveau jeu de paramètres orbitaux, une étape de vérification (E340, E340', E340") de ladite mise à jour.
11. 11. Procédé selon la revendication 10, dans lequel ladite vérification comprend une sous-étape de réception (E340a) d'une information de statut de mise à jour, envoyée par ladite balise de géolocalisation.
12. 12. Procédé selon la revendication 10, dans lequel ladite vérification comprend une sous-étape de détection (E340b) d'une absence d'information de phase de code dudit véhicule spatial indiquant une mauvaise mise à jour dudit jeu de paramètres orbitaux courant.
13. 13. Procédé selon la revendication 1 dans lequel lesdites étapes d'obtention (E300) et de décision de mise à jour ou non (E310) sont mises en oeuvre dans ladite balise de géolocalisation (100).
14. 14. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, dans lequel lesdits paramètres orbitaux appartiennent au groupe comprenant : des paramètres orbitaux d'un type almanach dudit système de géolocalisation ; et/ou des paramètres orbitaux d'un type éphéméride dudit système de géolocalisation.
15. 15. 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 14, lorsque ledit programme est exécuté sur un ordinateur.
16. 16. Dispositif de mise à jour (130) d'un jeu de paramètres orbitaux courant (104al, 104a2, 104a3), stocké dans une balise de géolocalisation (100) et représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial (1101, 1102, 1103) d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial, caractérisé en ce qu'il comprend : des moyens d'obtention (402) d'une première information représentative d'une première différence entre : o une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et o une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; des moyens de décision de mettre à jour ou non (402) le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux (104bl, 104b2, 104b3), en fonction de la première information.
17. 17. Balise de géolocalisation (100) stockant un jeu de paramètres orbitaux courant (104al, 104a2, 104a3) représentatif d'une trajectoire d'un véhicule spatial (1101, 1102, 1103) d'un système de géolocalisation, la balise de géolocalisation étant configurée pour recevoir des signaux de géolocalisation provenant du véhicule spatial, caractérisé en ce qu'elle comprend : des moyens d'obtention (402) d'une première information représentative d'une première différence entre : o une fréquence Doppler d'un signal effectif de géolocalisation reçu à un instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position effective audit instant donné et o une fréquence Doppler d'un premier signal théorique de géolocalisation tel qu'il serait reçu audit instant donné par la balise de géolocalisation en provenance du véhicule spatial lorsque le véhicule spatial occupe une position prédite par le jeu de paramètres orbitaux courant ; des moyens de décision de mettre à jour ou non (402) le jeu de paramètres orbitaux courant avec un nouveau jeu de paramètres orbitaux (104bl, 104b2, 104b3), en fonction de la première information.