Processing and Integrity of DC/DF GBAS for CAT II/III Operations

Giuseppe Rotondo 1
1 SIGNAV - ENAC Equipe TELECOM-SIGNAV
TELECOM - ENAC - Laboratoire de Télécommunications
Résumé : Dans le domaine de l'aviation civile les activités de recherche sont guidées par la volonté d’améliorer la capacité de l'espace aérien. En ce que concerne la navigation, les objectifs devraient être atteints par l'amélioration des performances des services existants grâce au développement des nouvelles aides à la navigation. La navigation par satellite, grâce au concept de Global Navigation Satellite System (GNSS), est reconnue comme une technologie clé pour fournir des services de navigation précis avec une couverture mondiale. Le GNSS comprend une fonction de surveillance de l'intégrité fournie par un système d’augmentation en plus de la constellation de base. Un entre eux est le système GBAS qui est actuellement standardisé pour fournir des services de navigation, comme l'approche de précision, jusqu’à la Catégorie I (CAT I) en utilisant les constellations GPS ou Glonass et des signaux dans la bande L1. Ce service est connu sous le nom de GBAS Approach Service Type-C (GAST-C). Afin d'étendre ce concept jusqu'à des approche de précision CAT II/II (GAST-D), les activités de recherche sont en cours. Grâce au développement des nouvelles constellations, Galileo et Beidou, l'avenir du GNSS sera Multi-Constellation (MC) et Multi-Fréquence (MF). En Europe, les activités de recherche se sont concentrées sur un système GNSS Bi-Constellation (Dual-Constellation, DC) basé sur GPS et Galileo. Afin de surmonter les problèmes rencontrés par en fonctionnement Mono-Fréquence (Single-Frequency, SF) en présence d’anomalies ionosphériques, l'utilisation de deux fréquences (Dual-Frequency, DF) a été sélectionnée comme un moyen d'améliorer la détection des anomalies ionosphériques et d'atténuer les erreurs résiduelles ionosphériques. Cependant, l'utilisation de nouveaux signaux et d’une nouvelle constellation, n’apporte pas que des avantages. Elle soulève également une série de défis qui doivent être résolus de profiter pleinement de ce nouveau concept. Dans cette thèse, certains défis, liés à un système DC/DF GBAS ont été étudiés. Un d’entre eux, causé par l'utilisation de nouveaux signaux GNSS, est de déterminer l'impact des sources d'erreur qui sont décorrélées entre la station au sol et l'avion et qui induisent une erreur sur la position estimée. Un autre problème soulevé par l'utilisation de DC/DF GBAS est l'augmentation du nombre de satellites et la présence d'une deuxième fréquence. Cela nécessite un grand nombre de canaux dans les récepteurs pour poursuivre tous les signaux disponibles. Dans cette thèse, l'impact de certains algorithmes proposés dans la littérature a été analysé sur un système GBAS DC simulé. La dernière analyse effectuée dans cette thèse concerne le domaine de la surveillance de l'intégrité. Le travail effectué dans cette thèse a mis l'accent sur le suivi des conditions ionosphériques qui entravent la validation du GAST-D. Une solution combinant un algorithme de type RAIM et les moniteurs prévus en GAST-D est proposée. La prise en compte d’une deuxième constellation avec la même combinaison de fonctions de contrôle d'intégrité a également été étudiée, en tant que mode de repli possible de GAST-F lorsque l'une des deux fréquences est perdue. L'ionosphère n’est pas le seul problème d'intégrité pour GAST-F. D'autres analyses doivent être faites compte tenu de l'impact des nouveaux signaux ou de nouveaux modes de traitement sur les moniteurs existants. Sur ce sujet, l'impact d'un taux de mise à jour plus bas des corrections différentielles sur le moniteur « Excessive Acceleration » a été analysé.
Type de document :
Thèse
Signal and Image processing. INPT, 2016. English
Liste complète des métadonnées

https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01430980
Contributeur : Laurence Porte <>
Soumis le : mardi 10 janvier 2017 - 14:41:17
Dernière modification le : lundi 16 janvier 2017 - 16:59:01
Document(s) archivé(s) le : mardi 11 avril 2017 - 15:00:19

Licence


Distributed under a Creative Commons Paternité - Pas d'utilisation commerciale - Partage selon les Conditions Initiales 4.0 International License

Identifiants

  • HAL Id : tel-01430980, version 1

Collections

Citation

Giuseppe Rotondo. Processing and Integrity of DC/DF GBAS for CAT II/III Operations. Signal and Image processing. INPT, 2016. English. 〈tel-01430980〉

Partager

Métriques

Consultations de la notice

125

Téléchargements de fichiers

353