HISTORIQUE DU PROJET : GALILÉO est le tout nouveau projet européen de navigation et de positionnement par satellite, conçu pour des besoins civils. Il répond à un certain nombre d’enjeux fondamentaux tels : Un système hautement performant et répondant à des critères de sécurité de fonctionnement et de maintien de la continuité du service en toutes circonstances; Un système garant de l’indépendance technologique de l’Europe; Un système qui assure à l’Europe la maîtrise de son avenir aux plans de l’innovation technologique et du développement industriel. Ce programme est développé en étroite collaboration entre la Commission européenne et l’Agence Spatiale Européenne. Il doit se dérouler en quatre étapes : La phase de définition, lancée en juillet 1999 La phase de développement et validation (2001 -2005) La phase de déploiement (2006 – 2007) La phase d’exploitation (à partir de 2008) GALILÉO sera le principal compétiteur direct au système GPS des américains qui est opéré par la DOD (Department of Defense) des États-Unis. Les retombées économiques escomptées par GALILÉO sont énormes, qu’ils s’agissent du nombre d’emplois qui seront créés, ou des enjeux économiques pour les industriels et la société. En effet, les domaines d’applications des récepteurs GALILÉO/GPS sont nombreux qu’ils s’agissent de l’agriculture, de la navigation des mobiles, des individus ou tous autres applications inusitées. Un des besoins des industriels sera la conception de tels récepteurs de navigation par satellites GALILEO hybridée avec la technologie GPS, déjà existante. OBJECTIF ET MÉTHODOLOGIE : Depuis son apparition, le système de radio-navigation et localisation GPS ne cesse d’accumuler des succès dans diverses applications. Le réponse de la communauté européenne à ce monopole des américains est la conception d’un sytème autonome nommé GALILÉO. La structure des signaux qui sera émis par les satellites GALILÉO sera substantiellement différente de celle du GPS et ceci nécessitera une architecture de récepteur numérique complètement adaptée et repensée. Le système GALILÉO comporte certes plusieurs avantages sur son équivalent américain mais nous noterons ici seulement les inconvénients auquels nous cherchons des solutions. Les codes de modulation BOC (Binary Offset Carrier) sont utilisés pour l’étalement spectral qui confère au système GALILÉO les performances recherchées. Ce type de modulation augmente par contre la sensibilité des boucles du récepteur et sa vulnérabilité à la désynchronisation lorsque le récepteur n’est pas au repos (mode non-statique). Or, la majorité des applications de navigation par satellites se situe en dynamique relative entre le mobile et les satellites GALILÉO généralement non nulle. L’objectif du stage est d’étudier les avantages apportés aux boucles de navigation d’une aide de vitesse pouvant provenir par exemple, d’un simple accéléromètre MEMS (Micro Elecromechanical Machins). Un modèle complet d’une liaison satellite a été développé au laboratoire 3DÉTSNAV du LACIME. Ce modèle développé sur le logiciel Matlab-Simulink comprend une source, un canal, un récepteur GPS et GALILÉO. La source génère des signaux GPS et GALILÉO simultanément qui sont ensuite transmis au model du canal. Le canal génère l’ensemble des perturbations de l’atmosphère et de l’ionosphère telles, le délai ionosphérique, le doppler sur le code et sur la porteuse, le bruit thermique, des signaux multi-trajets, des brouilleurs, etc. Notre intérêt dans le cadre de ce stage porte principalement sur les deux(2) récepteurs entièrement numériques et développés sur Simulink. Lorsque la simulation d’une trajectoire d’un model à dynamique élevée est générée, le récepteur GPS continue de faire la démodulation des données de navigation alors que le récepteur GALILÉO perd rapidement la synchronisation de la porteuse et des données de navigation par le fait même. L’objet de ce stage est donc d’étudier l’amélioration des performances d’un récepteur de navigation GALILÉO lors de l’utilisation d’une aide de vitesse. En effet, la connaissance approximative de la vitesse du mobile, par le biais d’une mesure de son accélération instantannée, devrait permettre aux boucles du récepteur GALILÉO de maintenir les dynamiques élevées d’un mobile. Le stage se déroulera comme suit : Recherches bibliographiques sur l’aide de vitesse, les boucles de récepteur, etc Lecture de la documentation trouvée et disponible au laboratoire Étude de l’architecture d’un récepteur GPS Étude des différences entre un récepteur GPS et GALILÉO Fonctionnement et mise en œuvre du modèle Simulink développé Ajout au modèle et simulation d’une aide de vitesse Étude et analyse des performances obtenues en scénarios de dynamiques élevées. Un rapport de stage sera produit tout au long des travaux. Ce stage sera très formateur et utile pour un ingénieur intéressé par le domain des télécommunications sans fil. Notions et connaissances minimales requises : en télécommunication sans fil en traitement du signal numérique Ce stage est d’une durée de 6 mois. Un étudiant de maitrise sera en mesure de lui apporter une supervision constante ainsi que le professeur responsable du stage par le bias de rencontres périodiques. L’ensemble des travaux et la mise en œuvre du simulateur seront effectués au laboratoire LACIME à l’intérieur d’une équipe d’ingénieurs de R&D. Place du Projet dans la Stratégie des Entreprises : Ce projet touche à des aspects critiques (qualité de service, intégrité, sécurité, disponibilité du service, etc) des réseaux de communication sans fils qui sont en constantes croissances dans notre société. Les retombées de ce projet sont énormes et de nombreuses sociétés sont dans l’attente d’une telle expertise technologique. Matériel de Travail Nécessaire : L’étudiant aura besoin du matériel suivant: Ordinateur IBM PC. Logiciel Matlab-Simulink, et autres logiciels nécessaires. Références Bibliographiques préalablement sélectionnées. Ce matériel est disponible au Laboratoire 3D ÉTSNAV de l’ÉTS et sera accessible à l’étudiant. S’agit-il d’un Travail d’Equipe ? Le stagiaire travaillera étroitement avec son directeur de stage, les membres du LACIME (Laboratoire de Communication et d’Intégration de la Micro-Electronique : www.etsmtl.ca/lacime). Cependant, il devra démontré un degré d’autonomie dans la recherche et l’analyse du projet et il devrait travailler en équipe. Des notions de traitement du signal et de télécommunication sont requises. Durée du stage : 4 à 8 mois (idéalement 6 mois) Le stagiaire fera parti de l’équipe du Projet : SDN (Software Defined Navigator)
