Brevet FR2536177A1 — publié le 19840518

APPAREIL DE MESURE DE L'ORIENTATION DE L'ETRAVE D'UN NAVIRE La présente invention concerne un appareil pour mesurer les orien- tations d'étrave et plus particulièrement un appareil pour mesurer des orien- tations d'une étrave d'un navire sur la mer en utilisant des ondes radio émi- ses par-le Système de Positionnement Global (qui sera appelé dans la suite des ondes radio GPS). Il est nécessaire de déterminer la position précise d'un navire en mer pour qu'il navigue en toute sécurité et pour que la trajectoire du navire soit fixée pour une navigation future D'une façon générale, il est prévu sur des navires différents appareils de mesure de navigation pour remplir la fonc- tion précitée Des compas magnétiques et des gyro-compas constituent les ap- pareils de mesure les plus connus pour la navigation, ces deux types d'appa- reils correspondent à des dispositifs de mesure pour une navigation à l'esti- me. Un compas magnétique ordinaire est basé sur un principe suivant le- quel une aiguille magnétique suspendue librement indique les pôles magnéti- ques du globe Cependant l'orientation des pôles magnétiques du globe est re- lativement inclinée par rapport à la direction nord-sud exacte, de sorte que l'aiguille d'un compas magnétique n'indique pas toujours la ligne nord-sud précise En outre, l'indication d'une aiguille magnétique est parfois incli- née par rapport à la direction nord-sud précise lorsque la carcasse d'un navire ou bien les charges supportées par celui-ci sont formées de matériaux susceptibles d'exercer une force magnétique En conséquence, l'écart men- tionné ci-dessus nécessite obligatoirement une correction pour obtenir une trajectoire précise, cette correction impliquant un grand nombre d'expéri- ence etc Par contre, un gyro-compas est basé sur le principe suivant le- quel le mouvement de rotation de la terre a une influence sur un corps tournant à grande vitesse, en indiquant ainsi l'orientation de l'axe du globe Cependant, on rencontre certains inconvénients par le fait qu'il est 25361 77 nécessaire d'assurer un entretien périodique et que la durée de service de l'appareil n'est pas assez longue puisque cet appareil comporte une partie tournant à grande vitesse En outre, il n'est pas possible, pour des navires qui naviguent dans la région polaire, d'utiliser soit un compas magnétique, soit un gyro-compas à cause des caractéristiques particulières de cette région En outre, un appareil de mesure de navigation qui exploite l'inertie présente un inconvénient du fait que son installa- tion sur un navire est très coûteuse. Par ailleurs, on rencontre certains inconvénients lors du calcul de l'orientation de l'étrave d'un navire en utilisant des satellites artifi- ciels de types connus Par exemple, une onde radio émise par un satellite statique ne peut pas atteindre un navire qui est situé en mer dans la zone polaire Egalement, il est difficile d'obtenir une orientation d'étrave d'un navire qui navigue le long de l'équateur en utilisant une onde radio provenant de satellites statiques puisqu'ils sont généralement placés au zénith de sorte que leur composante horizontale est trop faible pour permettre un calcul de l'orientation d'étrave. En outre, il n'est pas avantageux d'utiliser des satellites mobiles pour la mesure de l'orientation d'étrave d'un navire puisqu'ils n'appar- tiennent pas toujours au même ensemble de satellites et puisque chacun d'eux n'est pas toujours placé à l'intérieur d'un angle d'élévation convenable. L'invention a pour but principal de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave qui permette une mesure très précise, qui possède une longue durée de service et qui puisse être utilisé même dans la région polaire tout en étant d'une manipulation facile. L'invention a également pour but de créer un appareil de mesure d'o- rientation d'étrave dans lequel une antenne directionnelle tournante ou bien une antenne omni-directionnelle à effet de rotation équivalent reçoivent un signal émis par l'un de plusieurs satellites de transfert qui tournent le long de l'orbite prédéterminée dans le Système de Positionnement Global (système de navigation avec temps et portées), qui est située sur l'orbite à une élévation appropriée pour une mesure d'orientation, en détectant ainsi une différence de phase entre une période de fluctuation de distance, la fluctuation Doppler ou une fluctuation de phase, et une période de ro- tation d'antenne ou bien une période de commutation d'antenne, de manière à dé- tecter à l'avance l'orientation d'un satellite par rapport à l'orientation de l'étrave, l'orientation précise de l'étrave étant obtenue par l'orienta- tion du satellite, tandis que l'orientation du satellite est calculée à 25361 77 l'aide d'un signal provenant du satellite. L'invention a également pour but de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave comprenant une antenne recevant des ondes radio GPS, un moyen pour faire tourner de façon équivalente ladite antenne, un récepteur GPS pour obtenir une position d'un navire et une orientation d'un satellite GPS, un moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'onde radio reçue du satellite GPS sur la base d'un code PN dudit satellite GPS transmis par le récepteur GPS, un minutage de réception dudit code PN o des signaux GPS sont reçus par ladite antenne, un moyen pour détecter la- dite orientation du satellite GPS pour une orientation de l'étrave au moyen d'une détection d'une différence de phase entre une période de quantité de fuctuation de ladite onde radio reçue et une période de rotation de ladite antenne tournant de façon équivalente, un moyen pour obtenir ladite orien- tation d'étrave à partir de ladite orientation du satellite GPS par rapport à ladite orientation d'étrave et à ladite orientation du satellite GPS ob- tenues par ledit récepteur GPS, et un indicateur pour indiquer ladite orien- tation d'étrave. L'invention a, en outre, pour but de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave comportant un moyen pour extraire la fluctuation Doppler de l'onde radio reçue qui est transmise du satellite GPS à l'antenne ainsi qu'un moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'onde radio reçue provenant du satellite GPS donné. L'invention a également pour but de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave comportant un moyen pour extraire une fluctuation de distance d'une onde radio reçue qui est transmise du satellite GPS donné à l'antenne ainsi qu'un moyen pour extraire une quantité de fluc- tuation d'onde radio reçue en provenance du satellite GPS donné. L'invention a, en outre, pour but de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave comportant un moyen pour extraire une fluctuation de phase d'une onde radio reçue qui est transmise du satellite GPS donné à l'antenne ainsi qu'un moyen pour extraire une quantité de fluc- tuation d'une onde radio reçue en provenance du stallite GPS donné. L'invention a également pour but de créer un appareil de mesure d'orientation d'étrave comportant un moyen pour extraire une fluctuation d'amplitude d'une onde radio reçue transmise du satellite GPS donné à l'antenne ainsi qu'un moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue en provenance du satellite GPS donné. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la description ci-dessous, donnée à titre d'exemple non limi- tatif et en référence aux dessins annexés sur lesquels la figure 1 est un schéma à blocs montrant un mécanisme pour un ap- pareil de mesure d'orientation d'étrave; la figure 2 est une vue schématique montrant la relation mutuelle existant entre une étrave d'un navire et un satellite; la figure 3 est une vue schématique illustrant la relation mutuelle existant entre une sortie d'un premier filtre à bande passante et une différence de phase en code PN; la figure 4 est une vue schématique montrant la relation mutuelle existant entre une projection d'une orientation d'un satellite GPS sur un plan-terrestre et une orientation de l'étrave d'un navire; la figure 5 est un schéma à blocs représentant un autre mode de réa- lisation d'un appareil de mesure d'orientation d'étrave; la figure 6 est une vue schématique illustrant la relation mutuelle existant entre un écart de phase de réception d'un signal d'une onde radio GPS et le-temps; la figure 7 est une vue schématique montrant la relation mutuelle existant entre le temps et un écart Doppler se manifes- tant lorsqu'on utilise une antenne à dipôle; la figure 8 est un schéma à blocs d'un autre mode de réalisation d'un appareil de mesure d'orientation d'étrave; la figure 9 est une vue schématique montrant la relation mutuelle existant entre une étrave et un satellite dans un appa- reil de mesure d'orientation d'étrave tel que celui de la figure 8; la figure 10 est une vue schématique montrant la relation mutuelle existant entre une orientation d'étrave et une orienta- tion de projection d'une orientation d'un satellite GPS sur un plan terrestre. Sur la figure 1, on a désigné par 10 une antenne à dipôle comprenant huit ( 8) pôles répartis sur un cercle, cette antenne étant reliée électri- quement à un dispositif de commutationd'antenne 12, c'est-à-dire que des bornes de sortie de l'antenne 10 sont reliées au dispositif de commutation. 12 Des bornes de sortie du dispositif de commutation 12 sont reliées à un côté des bornes d'entrée d'un convertisseur de fréquence 14, tandis que l'autre côté des bornes d'entrée dudit convertisseur est relié aux bornes de sortie d'un premier synthétiseur de fréquence 16 Des bornes d'entrée 2536 1 77 du premier synthétiseur de fréquence 16 sont reliées aux bornes de sortie d'un oscillateur de stabilisation 18 Des bornes de sortie du convertisseur de fréquence 14 sont reliées aux bornes d'entrée d'un amplificateur de fréquence intermédiaire 20 dont les bornes de sortie sont reliées à un côté des bornes d'entrée d'un multiplicateur 22 L'autre côté des bornes d'entrée de ce multiplicateur est relié aux bornes de sortie d'un modulateur 24 Le modulateur 24 comprend deux groupes de bornes d'entrée dont l'un est relié à un circuit de retardement 26 tandis que l'autre est relié aux bornes de sortie d'un oscillateur de commande de tension 28 Les bornes d'entrée du circuit de retardement 26 sont reliées aux bornes de sortie d'un généra- teur de code PN 30 (c'est-à-dire un générateur de code de Pseudo-bruit). Les bornes de sortie du multiplicateur 22 sont reliées aux bornes d'entrée d'un premier filtre à bande passante 32, tandis que les bornes de sortie de ce filtre à bande passante 32 sont reliées aux bornes d'entrée d'un mul- tiplicateur de fréquence 34 D'autre part, un détecteur de phase 36 reçoit un signal de sortie provenant du multiplicateur de fréquence 34 ainsi qu'un signal de sortie provenant d'un second synthétiseur de fréquence 38 En con- séquence, une paire de bornes d'entrée du détecteur de phase 36 sont reliées à des bornes de sortie du multiplicateur de-fréquence 34, tandis que l'autre paire de bornes d'entrée sont reliées à des bornes de sortie du synthétiseur de fréquence 38 Dans ce cas, les bornes d'entrée du synthétiseur;h ce 38 sont reliées aux bornes de sortie de l'oscillateur de-stabilisation de poussée 18 Les bornes de sortie du détecteur de phase 36 sont reliées aux bornes d'entrée de l'oscillateur de commande de tension 28 par l'inter- médiaire d'un filtre à boucle 40 On voit par conséquent qu'on obtient une boucle vérouillée en phase PLL comprenant l'oscillateur de commande de ten- sion 28, le modulateur 24, le multiplicateur 22, le premier filtre à bande passante 32, le multiplicateur de fréquence 34, le détecteur de phase 36 et le filtre à boucle 40. Une sortie du premier filtre à bande passante 32 est reliée aux bor- nes d'entrée d'un détecteur d'enveloppe 42 tandis que les bornes de sortie du détecteur 42 sont reliées aux bornes d'entrée du second filtre à bande passante 44 Un détecteur de phase 46 reçoit un signal de sortie provenant du second filtre à bande passante 44 et un des signaux de sortie d'un géné- rateur d'ondes de commutation 48 De même, les premières bornes d'entrée du détecteur 46 sont reliées aux bornes de sortie du second filtre à bande passante 44 tandis que les autres bornes d'entrée sont reliées à une des sorties du générateur 48 Les autres bornes de sortie du générateur d'ondes d 25361 77 commutation 48 sont reliées aux bornes de sortie du dispositif de commutation d'antenne 12. Les premières bornes d'entrée du dispositif d'établissement d'orien- tation d'étrave 50 sont reliées aux bornes de sortie du détecteur de phase 46 et leurs autres bornes d'entrée sont reliées à une des bornes de sortie du récepteur GPS 52 Les autres bornes de sortie du récepteur 52 sont re- liées aux bornes d'entrée du générateur de code PN 30 tandis que les bornes de sortie du dispositif d'établissement d'orientation d'étrave 50 sont re- liées aux bornes d'entrée de l'indicateur 54. En fonctionnement, un signal de sortie provenant de chaque pôle de l'antenne 10 est transmis au dispositif de changement d'antenne 12 Chique pôle de l'antenne 10 est sélectionné parle dispositif de commutation d'antenne 12 sur la base d'un signal qui est émis par l'une des bornes de sortie du géné- rateur d'ondes de commutation 48 Le pôle sélectionné reçoit des ondes radio GPS qui sont émises par un satellite GPS de manière que les siy" aux GPS soient introduits dans les premières bornes d'entrée du convertisseur de fréquence 14 Les signaux d'oscillation locale, engendrés dans le pre- mier synthétiseur de fréquence 16 sous l'effet du signal de sortie de l'os- cillateur de stabilisation 18, sont transmis aux autres bornes d'entrée du convertisseur de fréquence 14 En conséquence, le convertisseur de fré- quence 14 fournit à sa sortie des signaux de fréquence qui sont basés sur la différence existant entre les signaux GPS et les signaux d'oscillation locale, lesdits signaux étant appliqués à l'amplificateur de fréquence in- termédiaire 20 L'amplificateur 20 amplifie les signaux de sortie du con- vertisseur de fréquence 14 qui sont appliqués à des entrées du multiplica- teur 22 tandis que le modulateur 24 applique des signaux aux autres entrées de ce multiplicateur 22 Les signaux de sortie de l'oscillateur de commande de tension 28 sont modulés à la sortie du modulateur 24 par des signaux qui sont transmis par le circuit de retardement 26 et qui sont engendrés à par- tir de signaux de pseudo-bruit (qui sont appelés des signaux PN dans la suite), ces signaux étant engendrés dans le générateur de code PN 30 et étant retardés de la moitié de la valeur maximale du code PN En outre, des signaux PN fournis par le générateur de code 30 sont commandés de façon à être synchronisés en réception avec un code d'un des satellites GPS qui est sélectionné par le récepteur GPS 52, en établissant un positionnement à l'intérieur d'un angle d'élévation en vue d'une mesure correcte d'orientation. Le signal de sortie du multiplicateur 22 est transmis au premier filtre à bande passante 32, dont la fréquence intermédiaire est basée sur la diffé- rence existant entre la fréquence intermédiaire de l'amplificateur 20 et 2536 1 77 la fréquence de l'oscillateur de commande de tension 28 de manière à pou- voir obtenir les signaux appliqués au premier filtre à bande passante 32 et qui sont démodulés en fonction de la diffusion de spectre reçue par l'antenne 10 Les signaux de sortie du premier filtre à bande passante 32 qui ont été ainsi démodulés sont introduits dans le multiplicateur de fréquence 34 o les signaux sont multipliés par deux et o des composantes modulées telles que des données orbitales incluses dans les signaux GPS démodulés sont éliminées Ensuite, les signaux sont introduits dans l'une des bornes d'entrée du détecteur de phase 36. Comme indiqué ci-dessus, les signaux provenant de l'oscillateur de stabilisation poussée 18 sont introduits d'une part dans le premier con- vertisseur de fréquence 16 et d'autre part dans le second synthétiseur de fréquence 38 La fréquence de sortie de l'oscillateur de stabilisation 18 est convertie en une fréquence qui est égale à la fréquence du signal fourni par le multiplicateur 34 au second synthétiseur de fréquence 38 en vue d'une introduction dans les autres bornes d'entrée du détecteur de phase 36 Le signal de sortie du détecteur de phase 36 pénètre dans la boucle PLL comportant l'oscillateur de commande de tension 28, le modula- teur 24, le multiplicateur 22, le filtre à bande passante 32 et le multi- plicateur de fréquence 34 ainsi que le filtre à boucle 40, de manière que la fréquence du signal de sortie du multiplicateur 34 corresponde, de fa- çon précise, à la fréquence de sortie du second synthétiseur de fréquence 38. La distance relative existant entre un satellite GPS et chaque pôle del'antenne 10 EST modifiée lorsqu'une période de changement T du générateur d'ondes de commutation 48 est correctement sélectionnée et le dispositif de commutation d'antenne 12 est commandé par le générateur d'ondes de commutatioi pour actionner les huit pôles de l'antenne 10 de manière qu'ils tournent dans le sens des aiguilles d'une montre et dans l'ordre indiqué (comme le montre la figure 2) En conséquence, conformément à ce qui a été décrit ci-dessus, le temps mis par le code PH de l'onde radio GPS pour atteindre l'antenne 10 est commuté dans l'ordre considéré Cela signifie que l'am- plitude O destinée au GPS démodulé apparaissant à la sortie du premier filtre à bande passante 32 est modifiée en correspondance à une différence de phase c existant entre le code PH inclus dans les signaux fournis par le modulateur 24 au multiplicateur 22, et le code PH inclus dans les signaux reçus en provenance du satellite GPS et qui sont fournis par l'amplificateur de fréquence intermédiaire 20 au multiplicateur 22 Ainsi, comme le montre la figure 3, le signal GPS démodulé a l'amplitude maximale quand la diffé- rence de phase c devient nulle ( 0) tandis que le signal GPS démodulé réduit son amplitude lorsque la différence de phase c prend une valeur adjacente à l'extrémité d'une crête du code PN La phase du code PN engendrée par le gé- nérateur de code PN 30 est commandée de façon à correspondre approximative- ment à la phase du code PN fournie par le récepteur GPS 52 Cependant, le déphasage de code PN entre les deux signaux fournis au deux bornes d'entrée du multiplicateur 22 est approximativement d'une demivaleur de crête En con- séquence, la sortie 0 du premier filtre à bande passante 32 prend une valeur d'environ -1/2 sur la figure 3 En correspondance, chaque pôle de l'antenne 10 est alternativement actionné par le dispositif de commutation d'antenne 12 de façon à changer dans l'ordre considéré les distances relatives existant entre chaque pôle et le satellite GPS Il en résulte qu'une fluctuation de sortie AR apparaît à la sortie du premier filtre à bande passante 32, comme indiqué sur la figure 4 Cette fluctuation de sortie AR est modifiée par échelons définis par les petits cercles (e) indiqués sur la figure 4 lorsque l'orientation d'entrave correspond à une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan ter- restre, tandis que la fluctuation de sortie AR est modifiée sous la forme d'éche- lons comprenant des croix (x) lorsqu'une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan terrestre s'écarte de Os de l'orientation de l'étrave En consé- quence, la sortie du second filtre à bande passante 44 prend l'allure des courbes sinusoïdales représentées en trait plein ou en trait interrompu sur la figure 4 lorsqu'une partie du signal de sortie du premier filtre à bande passante 32 est introduite dans le détecteur d'enveloppe 42 pour extraire la fluctuation de sor- tie AR qui est elle-même introduite dans le second filtre à bande passante 44, dont la fréquence centrale est l'inverse de la période de commutation du géné- rateur d'ondes de commutation 48 En conséquence, la valeur obtenue par sous- traction de ( 90 + 3600/16) de la différence entre la phase du signal de com- mutation introduite dans le dispositif de commutation d'antenne 12 à partir du générateur de changement 48 et la phase du signal de sortie du second filtre à bande passante 14 indique l'orientation de l'étrave d'un navire par rapport à une projection sur le plan terrestre de l'orientation du satellite GPS En con- séquence, la différence de phase entre le signal de commutation et le signal de sortie du second filtre à bande passante 44 est obtenue dans le détecteur de phase 46 et les signaux concernant la différence de phase sont appliqués à une des bornes d'entrée d'un dispositif d'établissement d'orientation des tambots. Les autres bornes d'entrée reçoivent des signaux d'orientation pourvus d'un code PN concernant le satellite 2536 1 77 GPS et qui sont transmis du récepteur GPS 52 au générateur de code PN 30, En conséquence, dans le dispositif d'établissement d'orientation d'étrave , l'orientation d'étrave est obtenue par soustraction de la valeur de la différence entre la sortie du détecteur de phase 46 et ( 900 + 3600/16) par rapport au signal d'orientation GPS de manière à obtenir une indica- tion fournie par l'indicateur 54. En outre, les figures 5 et 6 représentent un autre mode de réalisa- tion d'un appareil de mesure d'orientation d'étrave selon l'invention Dans ce mode de réalisation, des parties semblables ont été désignées par des références numériques semblables à celles des figures 1 à 4, mais augmentées de 100. Dans le mode de réalisation considéré, le circuit de retardement 26 et le détecteur d'enveloppe 42 intervenant dans le mode de réalisation pré- cédemment décrit sont éliminés ainsi que la ligne de sortie partant du pre- mier filtre à bande passante 32 Ainsi, les bornes de sortie d'un générateur de code PN 130 sont reliées directement à diverses bornes ou à des premières bornes d'entrée du modulateur 124, tandis que les bornes de sortie du détec- teur de phase 136 sont reliées directement au second filtre à bande passante 144. On va maintenant décrire certaines particularités de fonctionnement du mode de réalisation considéré. Le signal de sortie du générateur de code PN 130 est appliqué direc- tement au modulateur 124, sans passer par le circuit de retardement 26, En conséquence, les signaux de sortie du modulateur 124 comprennent le signal de sortie de l'oscillateur de commande de tension 128 qui est modulé directement par le générateur de code PN 130. D'une façon semblable à ce qui a été décrit pour le premier mode de réalisation, une distance relative entre un satellite GPS et chaque pôle de l'antenne 110 est changée quand la période de commutation T du générateur d'oi des de commutation 148 est correctement choisie et le dispositif de commuta- tion d'antenne 112 est commandé par le générateur d'ondes de commutation 14 E pour actiooner les huit ( 8) pôles de l'antenne 110 afin de les faire tourner dans le sens des aiguilles d'une montre et dans l'ordre considéré (comme Inc qué sur la figure 2) En conséquence, en correspondance à ce qui a été décri ci-dessus, un écart de phase z O est changé sous la forme d'échelons faisant intervenir des cercles (-) représentés sur la figure 6 lorsque l'orientatiot de l'étrave correspond à une projection de l'orientation du satellite GPS st le plan terrestre, tandis que l'écart de phase A O est changé sous la 25361 77 forme d'échelons correspondant à des croix (x), comme indiqué, lorsqu'une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan terrestre s'écarte de l'angle Os de l'orientation d'étrave comme indiqué sur la figure 2 En conséquence, un déphasage produit par un changement de chaque pôle dans l'ordre considéré apparaît comme une variation du signal de sortie du dé- tecteur de phase 136 lorsqu'on choisit une période de commutation T dugéné- teur d'ondes de commutation 148 a une valeur plus qu'une constante de temps du filtre à boucle 140 En conséquence, le signal de sortie du second fil- tre à bande passante 144 prend l'allure des courbes sinuso Ycdales représen- tées en trait plein ou en trait interrompu sur la figure 6 lorsque le si- gnal de sortie du détecteur de phase 136 est appliqué au second filtre à bande passante 144 dont la fréquence centrale est l'inverse de la période de commutation T Il en résulte que la valeur obtenue par addition de ( 900 3600/16) à la différence entre la phase de commutation du générateur 148 et la phase du signal de sortie du second filtre à bande passante 144 indique l'orientation de l'étrave d'un navire par rapport à la projection de l'orientation du satellite GPS correspondant sur le plan terrestre. En conséquence, la différence de phase entre le signal de sortie du géné- rateur d'ondes de commutation 148 et le signal de sortie du second filtre à bande passante 144 est obtenue par le détecteur de phase 146 et les si- gnaux concernant la différence de phase son t appliqués aux premières bor- nes d'entrée d'un dispositif d'établissement d'orientation d'étrave 150. Les autres bornes d'entrée de ce dispositif 150 reçoivent les signaux d'o- rientation provenant d'un satellite GPS et qui contiennent le code PN du récepteur GPS 52 En conséquence, dans le dispositifd'établissement d'o- rientation d'étrave 150, l'orientation d'étrave est obtenue par soustrac- tion de la valeur d'addition de ( 90 3600/16) au signal de sortie du détecteur de phase 146 par rapport au signal d'orientation GPS de manière à obtenir une indication fournie par l'indicateur 154. Dans un autre mode de réalisation, lors d'une rotation d'une antenne à dipdle sur un cercle dans la période T, cette antenne étant adaptée à la place de l'antenne 110 et du dispositif de commutationd'antenne 112, il se manifeste un écart Doppler àf En conséquence, un signal de sortie se pré- sentant sous la forme d'une courbe sinusoïdale correspondant à l'écart Doppler est obtenu par le second filtre à bande passante 144, comme le mon- tre la figure 7 Sur la figure 7, la courbe en trait plein représente un signal de sortie qui est obtenu lorsqu'une projection de l'orientation d'un satellite GPS sur le plan terrestre correspond à l'orientation de l'étrave 2536 1 77 il tandis que la courbe en trait interrompu indique un signal de sortie qui est obtenu lorsqu'une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan terrestre s'écarte de l'orientation de l'étrave de la différencede phase Os Dans ce cas, dans les dispositifs d'établissement d'orientation d'étrave 150, une orientation d'étrave est obtenue par soustraction de la valeur d'addition de 1800 au signal de sortie du détecteur de phase 146 par rapport à l'orientation GPS transmis par le récepteur GPS 152 en vue d'obtenir l'indication correspondante fournie par l'indicateur 154. En outre, on a représenté sur les figures 8 à 10, un autre mode de réalisation d'un appareil de mesure d'orientation d'étrave conforme à la présente invention Dans ce mode de réalisation, des parties semblables ont été désignées par les mêmes-références numériques que sur les figures 1 à 4, mais augmentées de 200. Dans le mode de réalisation considéré, le circuit de retardement 26 intervenant dans le premier mode de réalisation est éliminé et on a adopté une antenne directionnelle 260 à la place de l'antenne à dipole En consé- quence, les bornes de sortie du générateur de code PN 230 sont reliées di- rectement à des bornes d'entrée du modulateur 224 L'antenne directionnelle 260 est montée à rotation sur un moteur 262 Ce moteur 262 est relié à des bornes de sortie d'un dispositif de commande de rotation 264, tandis que les autres bornes de sortie sont reliées aux bornes d'entrée du détecteur de phase 246. Lors du fonctionnement de l'appareil de mesure d'orientation d'étra- ve correspondant à ce mode de réalisation, la rotation du moteur 262 est commandée par des signaux fournis par des bornes de sortie du dispositif de commande de rotation 264 et l'antenne 260, fixée sur un axe de rotation (non représenté) du moteur 262, tourne de façon à recevoir des signaux GPS provenant du satellite GPS Les signaux GPS sont appliqués à des bornes d'entrée du convertisseur de fréquence 214 pour remplir les mêmes fonctions que décrit pour le premier mode de réalisation et ensuite les signaux sor- tant du second filtre à bande passante-244 sont appliqués aux bornes d'en- trée du détecteur de phase 246. Une tension représentant l'intensité GPS est modifiée de manière que la période T correspondant à un tour de l'antenne 260 soit correctement sélectionnée et que le moteur 262 soit commandé par le dispositif 264 pour faire tourner l'antenne 260 dans le sens des aiguilles d'une montre-à par- tir de l'étrave comme indiqué sur la figure 9 Cela signifie une amplitude du signal GPS démodulé qui apparaît à la sortie du premier filtre à bande passante 232 contient une fluctuation FA comme indiqué sur la figure 10. En conséquence, le signal de sortie du second filtre à bande passante 244 prend l'allure des courbes sinusoïdales représentées en trait plein ou en trait interrompu sur la figure 10 lorsqu'une partie du signal de sor- tie du premier filtre à bande passante 232 est introduite dans le détecteur d'enveloppe 242 de manière à extraire la fluctuation d'amplitude de sortie SA qui pénètre dans le second filtre à bande passante 244, dont la fréquence centrale est l'inverse de la période T correspondant à un tour de l'antenne 260. Sur la figure 10, la courbe sinusoïdale représentée en trait plein indique qu'une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan terrestre correspond à l'orientation de l'étrave tandis que la courbe sinusoïdale représentée en trait interrompu indique une projection de l'o- rientation du satellite GPS sur le plan terrestre s'écarte de l'angle Os de l'orientation d'étrave En conséquence, la valeur obtenue par addition de 900 à la différence entre la phase des commandes de rotation du dispo- sitif de commande 264 et la phase du signal de sortie du second filtre à bande passante 244, indique l'orientation de l'étrave par rapport à une projection de l'orientation du satellite GPS sur le plan terrestre Il en résulte que la différence de phase entre la phase de sortie du dispositif de commande de rotation du moteur et le signal de sortie du second filtre à bande passante 244 est obtenue dans le détecteur de phase 246 de façon à être transmise au dispositif d'établissement d'orientation d'étrave 250. En outre, le dispositif d'établissement d'orientation d'étrave 250 reçoit des signaux d'orientation en code PN concernant le satellite GPS, ces si- gnaux étant transmis du récepteur GPS 252 au générateur de code PN 230 et l'orientation des tambots étant obtenue par soustraction de la valeur d'addition de 90 au signal de sortie du détecteur de phase 246 par rapport au signal d'orientation précité de manière à obtenir une indication appro- priée sur l'indicateur 254. Conformément à la présente invention, il est possible de mesurer l'orientation d'une étrave sans faire intervenir une aiguille magnétique ou un gyroscope comme composant principal En con- séquence, une mesure de l'orientation d'une étrave est effectuée de façon stable et précise même dans la région polaire et, en outre, la durée de service de l'appareil est notablement accrue puisque l'orientation de l'é- trave est obtenue par voie électrique et non par voie mécanique Egalement, le coût de fabrication de l'appareil est notablement réduit par comparaison 25361 77 aux systèmes de navigation connus basés sur une inertie. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés et elle est susceptible de nombreuses variantes ac- cessibles à l'homme de l'art, sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. *2536 1 77 REVEND I CATIONS 1. Appareil de mesure d'orientation d'étrave, caractérisé en ce qu'il comprend: une antenne ( 10) recevant une onde radio GPS; un moyen ( 12) pour assurer la rotation, Ou un effet de rotation équivalent, de ladite antenne ( 10); un récepteur GPS pour obtenir une position du navire proprement dit et une orientation d'un satellite GPS; un moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue provenant dudit satellite GPS sur la base d'un code PN dudit satellite GPS qui est transmis par le récepteur GPS, avec temporisation réception desdits codes PN et des signaux GPS reçus par ladite an- tenne; un moyen pour détecter ladite orientation du satellite GPS par rapport à une orientation de l'étrave au moyen d'une détection d'une diffé- rence de phase entre une période de quantité de fluctuation de ladite onde reçue et une période de rotation de ladite antenne tournante ou à effet de rotation équivalent un moyen pour obtenir ladite orientation d'étrave à partir de ladite orientation du satellite GPS par rapport à l'orientation d'étrave et par rapport à l'orientation du satellite GPS obtenue par ledit récep- teur GPS; et un indicateur ( 54) pour indiquer ladite orientation d'étrave. 2. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite antenne comprend plusieurs antennes omni-directionnelles qui tournent le long d'un cercle ou qui sont disposées sur un cercle et qui sont commutées de façon à être activées dans une période donnée. 3. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite antenne comprend au moins une antenne directionnelle qui tourne, est soumise à un effet de rotation équivalent. 4. Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite antenne comprend quatre ( 4) ou plus de quatre ( 4) antennes à di PÈles. 5. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue en provenance du satellite GPS est le moyen qui extrait une fluctuation de la distance entre le satellite GPS et l'antenne. 6. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce-que ledit moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue en 2536 1 77 provenance du satellite GPS est le moyen qui extrait la fluctuation Doppler de ladite onde radio reçue en provenance du satellite GPS. 7. Appareil selon la revendication 1-, caractérisé en ce que ledit moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue en provenance du satellite GPS est le moyen qui extrait une fluctuation de phase de ladite onde radio reçue en provenance du satellite GPS. 8. Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit moyen pour extraire une quantité de fluctuation d'une onde radio reçue en provenance du satellite GPS est le moyen qui extrait une fluctuation d'amplitude de ladite onde radio reçue en provenance du satellite GPS.