Projets

Partenaires : ASTRID - DGA, Noveltis

La compréhension de la météorologie de l'espace et des perturbations du couple ionosphère-magnétosphère est un enjeu majeur pour de nombreux utilisateurs de la transmission HF (industrie, agences et instituts de recherche spatiaux, défense). Ce projet ANR ASTRID propose de concevoir un système de surveillance des conditions de propagation des ondes électromagnétiques dans le milieu ionosphérique. En exploitant les signaux GPS, il est possible de détecter des perturbations ionosphériques comme l'ionisation soudaine de la région D, les compressions du champ magnétique, ou les précipitations de particules. Une seconde partie du projet consiste à analyser les signaux d’opportunité qui correspondent à toutes les ondes HF émises de façon stable et d’origine identifiable. Ceci permet de réactualiser le canal de propagation ionosphérique de façon dynamique en fonction de l’absorption estimée, et en mettant à jour l’estimation de la plage de fréquences utilisables.

Partenaires : ONERA

Les signaux des satellites GNSS sont affectés par la dynamique et la morphologie à petite échelle de l’ionosphère. Cela se traduit par des erreurs de positionnement imprévisibles,  supérieures aux seuils admis. L’étude vise à fournir une expertise dans le domaine de la propagation  en bande L GNSS, appliquée à des liaisons entre les satellites GNSS et des récepteurs situés aux hautes latitudes européennes.

Au cours de l’année 2012, nous avons caractérisé le phénomène de scintillation, à partir d’indices utilisant les fluctuations de la phase des 2 fréquences GNSS sur les nombreux récepteurs géodésiques existants (réseaux IGS et EUREF). En octobre 2012, Télécom Bretagne a installé un récepteur spécifique de mesures de paramètres de scintillation à Tromsoe (Norvège).

Partenaires : CNES, ONERA

L’étude consiste en un modèle de caractérisation du canal de propagation d’un signal HF émis depuis une station terrestre vers un satellite. Il s’agit de développer un modèle permettant de déterminer les conditions d’entrée (mois, heure, élévation, fréquence)  pour l’établissement d’une liaison directe ou avec plusieurs rebonds entre le sol et l’ionosphère ainsi que de quantifier les différents effets ionosphériques rencontrés (bilan de liaison, retard de groupe, rotation de polarisation, doppler, …).

Le noyau de calcul de notre logiciel de prévisions de propagation SATIS en HF a été modifié pour conserver les informations jusqu’à l’avant-dernier bond (position géographique, angles d’élévation, atténuation). La suite du trajet jusqu’à l’altitude du satellite est obtenue par un modèle simplifié de tracé de rayons. L’ensemble de cette application est opérationnelle. Elle permet de  dimensionner ce que pourrait être un réseau au sol (nombre de stations émettrices, fréquences possibles, heures et durées de fonctionnement) pour assurer un service optimal. Une expérimentation sera menée en 2015 sur le futur satellite TARANIS.

Partenaires : ESA

L’objectif de MONITOR est le design et l’implémentation d’un système de mesure, archivage et analyse de l’effet de l’ionosphère sur les systèmes de positionnement par satellite (GNSS). MONITOR comprend un ensemble de stations réparties dans le monde entier (en Europe aux latitudes moyennes, ainsi que dans les zones polaires et équatoriales), complétées par des campagnes expérimentales spécifiques. Parmi les données agrégées, on peut citer: les indices quotidiens de scintillation ionosphérique, le Contenu Electrique Total (CET) oblique et vertical, et les indices d’éruption solaire. L'analyse des observations permet d’améliorer la compréhension des événements anormaux et des périodes de perturbation et la synthèse de modèles nouveaux ou mis à jour. En particulier, Telecom Bretagne a travaillé sur l’installation de scintillateurs, le traitement des indices de scintillation (amplitude et phase) et sur le développement de logiciels pour la détermination absolue du CET.

Partenaires : CITEPH, CLS, Fugro

Le projet consiste à mettre en place des moyens d’observation de scintillations des signaux GNSS sur des sites pétroliers et à développer des modèles de prévision régionale, afin d’analyser l’impact sur les applications de positionnement off-shore. Dans ce contexte, un réseau de 3 moniteurs de scintillation est installé sur différents sites Fugro en Afrique. Telecom Bretagne participe à l’analyse de ces données pour en déduire les erreurs de positionnement et développe des outils de prévision. Etant donné le caractère très aléatoire de la formation de bulles d’ionisation à l’origine des scintillations, le projet se focalise sur une prévision à courte échéance, de l’ordre de quelques heures. Plusieurs techniques de prévision sont investiguées. D’une part, des critères d’occurrence des évènements de scintillations peuvent être extraits à partir de cartes d’ionisation, en particulier sur la crête équatoriale. D’autre part, une prévision statistique peut être menée sur la base des observations réalisées typiquement en fin de journée (16-18 heure locale) sur les régions de l’équateur géomagnétique, avec une portée temporelle couvrant la nuit suivante.

Partenaires : CITEPH, CLS, Fugro

Ce projet REI se propose d’améliorer les performances des communications HF en termes de disponibilité et de délai d’établissement. L’étude s’appuie sur le logiciel de prévisions de propagation SATIS de Télécom Bretagne, opérationnel au sein du Ministère de la Défense. Elle consiste à passer d’une prévision mensuelle calibrée par un indice solaire, à une prévision à quelques heures. La contrainte de communications HF tactiques au sein de la DGA, a imposé le choix d’une réactualisation passive à partir de mesures des signaux GNSS. La problématique a alors été de convertir le CET (Contenu total Electronique) en fréquence critique (foF2) du profil électronique. Un prototype logiciel a été fourni et les résultats ont été validés sur des mesures de la liaison Toulon-Brest effectuées à l’aide du sondeur Scipion de Télécom Bretagne.