Étude de l'apport de l'hybridation GNSS/INS au contrôle de l'intégrité du GNSS pour des applications aviation civile

par Anne-Christine Escher

Thèse de doctorat en Signal, image et acoustique

Sous la direction de Francis Castanié et de Christophe Macabiau.

Soutenue en 2004

à Toulouse, INPT , en partenariat avec École Nationale de l'Aviation Civile (Toulouse) (laboratoire) .


  • Résumé

    Le futur système de navigation par satellites GNSS devra satisfaire les exigences définies par l'OACI en termes de précision, d'intégrité, de disponibilité et de continuité de service. Le GPS ne permet pas de satisfaire pleinement ces exigences de manière autonome. En revanche son hybridation avec les systèmes de navigation inertielle tels que l'IRS est une solution candidate. Les mesures GPS sont utilisées comme observation pour l'estimation des erreurs inertielles, les données IRS corrigées forment la solution de navigation utilisée pour le positionnement. Lors de l'indisponibilité du signal GPS, l'IRS calibrée peut assurer la continuité de la navigation avec une bonne précision. Toutefois, de nombreuses perturbations peuvent affecter le signal reçu par le récepteur GPS et conduire à une mauvaise re-calibration de l'IRS. Les interférences sont les perturbations les plus redoutées par l'aviation civile: elles peuvent affecter au même instant plusieurs canaux de poursuite du signal. Cette étude débute par une caractérisation des systèmes GPS et IRS, ainsi que de leur hybridation serrée. Deux logiciels de génération des mesures GPS et IRS, et un logiciel d'intégration par filtrage de Kalman ont été réalisés et validés. Trois algorithmes de contrôle d'intégrité du signal GPS sont ensuite analysés. Un algorithme basé seulement sur la redondance des satellites poursuivis, de type RAIM instantané, a été implanté et ses performances en terme de disponibilité ont été caractérisées. Deux algorithmes AAIM classiques qui prennent en compte l'information inertielle et offrent de meilleures performances que le RAIM sont présentés. Ils sont construits sur l'hypothèse d'une défaillance de mesure unique. Nous avons choisi de développer l'étude de l'algorithme dit du maximum de séparation appliqué à l'hybridation GPS/IRS et développé par Honeywell. Par la suite, nous nous sommes intéressés à son adaptation dans le cas où plusieurs mesures GNSS peuvent être affectées instantanément.

  • Titre traduit

    = Study of the contribution of GNSS/INS hybridization to GNSS integrity monitoring for civil aviation applications


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Informations

  • Détails : 222 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-[180]

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  • PEB soumis à condition
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