Brevet FR2811834A1 — publié le 20020118

SYSTEME DIFFERENTIEL DE NAVIGATION PAR SATELLITES AVEC LIAISON CRYPTEE DE DONNEES La présente invention concerne les systèmes différentiels de navigation par satellites tels que, par exemple, celui connu sous la dénomination anglo-saxonne de Differential Global Positioning System. Le système de navigation par satellites GPS a été conçu dans les années 70 sous la direction du département américain de la défense. Il se compose d'une constellation de vingt-quatre satellites défilants, de stations fixes de contrôle des satellites placées au sol et de récepteurs de navigation équipant les mobiles à diriger. Les satellites défilants ont des orbites et des positions sur leurs orbites connues avec précision et émettent de manière continue, des signaux contenant des informations sur les positions des satellites et l'horloge du système, et permettant à un utilisateur de se situer par rapport à eux, en distances et en vitesses relatives, et donc de se situer par rapport au globe terrestre par des opérations de triangulation. Une des particularités du système de navigation par satellites GPS est d'avoir deux niveaux d'accessibilité: un premier niveau à libre accès mais ne permettant qu'une localisation de faible précision, de l'ordre de la trentaine de mètres et un deuxième niveau à accès contrôlé nécessitant un agrément du département américain de la défense (DOD), mais permettant une localisation beaucoup plus précise, de l'ordre de la dizaine de mètres. Les utilisations civiles sont trop nombreuses pour pouvoir être traitées avec une procédure d'agrément sans que cette procédure perde sa vocation de limitation d'accès. Cependant, certaines d'entre elles, telles que le guidage d'aéronefs en phase d'atterrissage ont des exigences de précision qui ne sont pas satisfaites avec le premier niveau à libre accès du système de navigation GPS. La différence de précision de localisation et de mesure de vitesse entre les deux niveaux d'accès du système de navigation GPS est due, entre autres, à une limitation intentionnelle de la précision avec laquelle l'horloge du système peut être récupérée en réception. Cette limitation se manifeste principalement par des erreurs systématiques sur les mesures de position et de vitesse qui sont communes à tous les récepteurs de navigation évoluant dans une même zone et que l'on désigne dans la technique par erreurs différentielles. Comme un guidage d'aéronef en phase d'atterrissage ne requiert une forte précision de localisation, que localement, au voisinage de l'entrée de piste, on a très vite songé à améliorer localement la précision d'un récepteur de système de navigation par satellites GPS utilisant le premier niveau à libre accès en éliminant de ses mesures les erreurs différentielles mesurées par ailleurs par un récepteur auxiliaire de navigation GPS placé au sol, dans une station fixe de référence, en un endroit dont les coordonnées géographiques sont connues avec précision, et transmises aux récepteurs de navigation placés à bord de mobiles évoluant dans le voisinage, par liaison radioélectrique. Cette technique également utilisée dans le cadre d'autres systèmes de radionavigation tels que le système LORAN, est connue, dans le cadre du GPS, sous la dénomination de "GPS différentiel". Elle permet d'atteindre localement, la précision souhaitée d'une dizaine de mètres. Elle a pour avantage de corriger non seulement les erreurs différentielles dues à l'imprécision volontaire de l'horloge des satellites GPS mais également celles dues aux impondérables affectant les conditions de propagation des signaux radioélectriques provenant des satellites. La mise en oeuvre de la technique GPS différentiel, implique la présence, au niveau du mobile équipé du récepteur GPS, d'un équipement permettant de recevoir les informations sur l'estimation des erreurs différentielles transmises depuis une station au sol de référence par voie radioélectrique. Cet équipement de réception radioélectrique peut être partagé par le récepteur GPS, avec d'autres équipements du mobile. L'utilisation, au niveau d'un récepteur de navigation d'un mobile, de l'estimation des erreurs différentielles faite par une station sol de référence se traduit essentiellement par une modification des logiciels mis en oeuvre par le processeur de ce récepteur de navigation, pour corriger les mesures de pseudo-distances et de pseudo-vitesses avant de les utiliser pour en tirer, par triangulation, la position et le vecteur vitesse du mobile. Le guidage d'un aéronef en phase terminale d'atterrissage ne nécessite pas seulement une grande précision de positionnement, de la part du système de guidage mais également une disponibilité et une intégrité dont sont dépourvus les systèmes actuels de navigation par satellites défilants. En effet, ces derniers, souffrent de pertes passagères de disponibilité dues au fait que la constellation des satellites visibles depuis un récepteur peut prendre momentanément une géométrie impropre aux opérations de 3 2811834 triangulation. Ils souffrent également d'un manque d'intégrité dans la mesure o un récepteur peut recevoir des signaux de localisation défectueux de la part d'un ou plusieurs satellites du système de navigation, le temps pour les stations de contrôle de s'apercevoir du problème et d'éteindre les satellites en cause. Pour s'attaquer à ces problèmes de disponibilité et d'intégrité des systèmes de navigation par satellites défilants qui les rendent impropres au guidage d'aéronefs en phase d'approche d'un terrain d'atterrissage, même en l'absence d'un manque de précision de positionnement, il a été proposé, par l'autorité américaine de réglementation de l'aviation civile connue sous le sigle de FAA (Federal Aviation Administration en langue anglo-saxonne), d'ajouter à ces systèmes de navigation par satellites défilants des capacités additionnelles de précision de positionnement (technique différentielle), de disponibilité et de surveillance de l'intégrité des signaux de localisation des satellites du système de navigation en mettant en oeuvre, en plus du réseau de satellites défilants d'un système de navigation, un réseau de stations de surveillance au sol et un ou plusieurs satellites géostationnaires. Ce perfectionnement aux systèmes de navigation par satellites défilants est connu sous la dénomination WAAS tirée de l'expression anglo-saxonne de "Wide Area Augmentation System". Il se compose de stations de surveillance au sol qui sont disséminées sur une zone de couverture étendue et qui mesurent localement les erreurs différentielles (erreurs de mode commun sur les pseudo-distances et les pseudo-vitesses) et l'intégrité apparente du signal de localisation de chaque satellite visible du ou des systèmes de navigation, d'un centre de calcul qui reçoit l'ensemble des mesures des stations de surveillance au sol et les exploitent pour en tirer des données de correction, et d'une station de navigation terrestre qui reçoit ces données de correction et les communique aux récepteurs de navigation des mobiles évoluant dans la zone. La station de navigation terrestre passe par un satellite géostationnaire INMARSAT pour communiquer ses informations aux récepteurs de navigation embarqués à bord de mobiles. Plus précisément, elle utilise comme support de transmission pour transmettre ses informations aux récepteurs de navigation des mobiles, un signal radioélectrique ayant une forme permettant de faire passer le satellite géostationnaire INMARSAT comme un des satellites du système de navigation bien qu'elle ne fasse 4 2811834 appel, à bord de ce satellite géostationnaire INMARSAT, qu'à un répéteur ou transpondeur bande C-bande L. Les informations transmises permettent au récepteur de navigation d'un mobile de fonctionner en mode différentiel et de rejeter les mesures déduites des signaux de localisation des satellites défilants dont l'intégrité lui est signalée comme insuffisante tandis que la forme particulière du signal retransmis par le satellite géostationnaire INMARSAT permet au récepteur de navigation d'un mobile, d'utiliser le satellite INMARSAT au même titre qu'un satellite défilant du système de navigation par satellites. Cela ajoute un satellite supplémentaire à la constellation des satellites défilants visibles à partir de laquelle le récepteur de navigation par satellites d'un mobile effectue sa localisation par triangulation et diminue, dans une grande proportion, les pertes passagères de disponibilité du système de navigation par satellites. D'autres systèmes équivalents au système WAAS sont en passe d'être développés tels que le système EGNOS pour l'Europe ou le système MSAS pour le Japon. Ces systèmes différentiels de navigation plus ou moins sophistiqués présentent tous, au niveau de leur zone d'influence, l'inconvénient d'un libre accès total donnant à un utilisateur, quelle que soit la nature de ses intentions, une possibilité de guidage très précis, inconvénient que le département d'état américain avait voulu éviter avec le système GPS par la mise en oeuvre d'une accréditation pour accéder à un guidage de précision. Ce problème peut être résolu, comme dans le cas du GPS simple, par un cryptage des informations transmises aux récepteurs de navigation équipant des mobiles, ce cryptage portant alors sur les informations en provenance de la station sol. Un signal de transmission radioélectrique en direction ou en provenance d'un satellite est la plupart du temps, un signal à bande étalée de type DSSS ou CDMA, sigles tirés des expressions anglo-saxonnes "Direct Sequence Spread Spectrum" et "Code Division Multiple Access" qui, de part sa large bande, a l'avantage d'être relativement insensible aux signaux radioélectriques parasites à bande étroite et qui est naturellement codé puisqu'il résulte des modulations successives d'une porteuse par un code binaire pseudo-aléatoire et par les données à transmettre, le code ayant un débit nettement supérieur à celui des données. Une solution, pour assurer la confidentialité de la liaison de transmission radioélectrique montante d'un système différentiel de navigation consisterait à utiliser pour l'étalement en fréquence de cette dernière, un code binaire pseudo-aléatoire spécifique non public. Cette solution est difficile à mettre en oeuvre avec un système de navigation par satellites tel que le GPS, qui utilise des codes binaires pseudoaléatoires d'étalement en bande de fréquences distincts pour identifier les satellites de navigation car les codes binaires pseudo-aléatoires utilisés doivent présenter entre eux des propriétés d'orthogonalité qui limitent grandement les possibilités de choix des codes et donc la robustesse du cryptage qu'ils peuvent assurer. En outre, elle impose l'ajout aux récepteurs de navigation embarqués d'un générateur local de code binaire pseudo-aléatoire dédié au cryptage de la liaison de transmission de données, qui ne se prête pas facilement à une réalisation purement logicielle en raison de l'importance du débit du code d'étalement de bande de fréquences et qui implique des adaptations matérielles et logicielles relativement importantes. Une autre solution, qui évite les inconvénients de la première, consiste à utiliser, pour la transmission radioélectrique montante d'un système différentiel de navigation, un code binaire pseudo-aléatoire public mais crypté par une surmodulation au moyen d'un deuxième code binaire pseudoaléatoire non public de débit intermédiaire entre celui du code binaire pseudo-aléatoire public assurant l'étalement de bande de fréquences et celui des données transmises, à la manière de ce qui est fait dans le cadre du GPS simple pour le niveau d'accès réclamant une accréditation. La présente invention a pour but une autre manière de crypter la liaison radioélectrique montante d'un système différentiel de navigation par satellites opérant également sur un code binaire pseudo-aléatoire public utilisé pour l'étalement de bande de la liaison, qui laisse une grande liberté dans le cryptage et n'exige, de la part d'un récepteur de navigation par satellites, que peu de modifications matérielles pour la prise en compte du cryptage. Elle a pour objet un système différentiel de navigation par satellites comportant: 6 2811834 - une constellation de satellites de navigation engendrant des signaux de localisation occupant des bandes étalées en fréquence, - au moins une station au sol de référence mesurant les erreurs différentielles commises par un récepteur de navigation par satellites occupant son emplacement et utilisant les signaux de localisation des satellites visibles de la constellation, - au moins un récepteur différentiel de navigation par satellites embarqué à bord d'un mobile évoluant dans la zone de la lo station au sol de référence utilisant les signaux de localisation des satellites visibles de la constellation et des informations sur les erreurs différentielles mesurées au niveau de la station sol de référence transmises par liaison radioélectrique cryptée à bande étalée, et - ladite liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles dont l'étalement en bande de fréquence résulte d'une modulation au moyen d'un code binaire pseudo-aléatoire. ledit système différentiel de navigation étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de cryptage de la liaison radioélectrique montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels de navigation embarqués à bord de mobiles opérant au moyen de sauts pseudo-aléatoires dans le déroulement du code binaire pseudo-aléatoire d'étalement de bande de la liaison. Avantageusement, le code d'étalement de bande de la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen d'un registre à décalage à plusieurs étages à entrées série et parallèles, rebouclé sur lui-même par un réseau de portes logiques, le cryptage résultant d'un repositionnement périodique des étages du registre à décalage à des valeurs imposées par un générateur de nombres pseudo- aléatoires. Avantageusement, le code d'étalement de bande de la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs 7 2811834 différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen de plusieurs registres à décalage à plusieurs étages à entrées série et parallèles, rebouclés sur eux-mêmes par des réseaux de portes logiques et au moyen d'un circuit logique combinatoire combinant les signaux de sortie des registres à décalage, le cryptage résultant d'une réorganisation périodique du circuit logique combinatoire selon des configurations imposées par un générateur de nombres pseudo-aléatoires. Avantageusement, le code d'étalement de bande de la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen de plusieurs registres à décalage à plusieurs étages à entrées série et parallèles, rebouclés sur eux-mêmes par des réseaux de portes logiques et au moyen d'un circuit logique combinatoire combinant les signaux de sortie des registres à décalage, le cryptage résultant d'un repositionnement périodique des étages du registre à décalage et d'une réorganisation périodique du circuit logique combinatoire selon des configurations imposées par un générateur de nombres pseudo-aléatoires. Avantageusement, la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles occupe une bande de fréquences différente de celles utilisées par les satellites de navigation, les récepteurs différentiels de navigation embarqués comportant en entrée, une antenne omnidirectionnelle adaptée à la réception du signal de cette liaison radioélectrique et un étage de transposition en fréquence ramenant le signal de cette liaison radioélectrique dans une bande de fréquences occupée par les signaux de localisation des satellites de navigation afin qu'il puisse être traité, au sein des récepteurs différentiels de navigation embarqués, par les étages traitant déjà les signaux de localisation des satellites de navigation. Avantageusement, la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles est située dans la bande C du spectre des fréquences radioélectriques. Avantageusement, la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles est relayée par un répéteur disposé sur une plate-forme intermédiaire telle qu'un aéronef, un ballon ou un satellite. Avantageusement, la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles est relayée par un répéteur placé à bord d'un satellite géostationnaire. Avantageusement, la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence vers lesdits récepteurs différentiels embarqués à bord de mobiles est, au départ de la station sol, en bande C et relayée par un répéteur bande C-bande L placé à bord d'un satellite. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description ci-après d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple. Cette description sera faite en regard du dessin dans lequel: - une figure 1 représente, de manière schématique, un système différentiel de navigation par satellites, - une figure 2 représente, de manière schématique, un générateur de code binaire pseudo-aléatoire d'étalement de spectre utilisé dans un système de navigation par satellites, - une figure 3 représente, de manière schématique, un générateur de code binaire pseudo-aléatoire crypté selon l'invention, utilisable pour la liaison radioélectrique montante d'un système différentiel de navigation par satellites, et - une figure 4 représente, de manière schématique, un exemple de montage d'adaptation à placer à l'entrée d'un récepteur de navigation pour lui permettre de traiter le signal d'une liaison radioélectrique montant depuis une station au sol de référence et de pouvoir fonctionner en mode différentiel Comme on peut le voir sur la figure 1, un système de navigation par satellites comporte: - un ensemble de satellites de navigation 1 qui émettent des signaux de localisation, 9 2811834 - des récepteurs 2 de navigation par satellites 2 embarqués sur des mobiles 3 qui se guident sur les signaux de localisation des satellites de navigation 1, et - une station de référence 4 fixe au sol 5 qui émet des signaux correcteurs d'erreurs différentielles en direction des récepteurs de navigation par satellites 2 embarqués sur les mobiles 3. L'ensemble de satellites de navigation 1 fait partie d'un réseau de satellites de navigation qui ont des orbites et des positions sur leurs orbites ajustées de manière à réaliser à tout instant un maillage aussi régulier que lo possible autour de la surface terrestre, cela pour disposer, au-dessus de n'importe quel point du globe et à n'importe quel instant, d'une constellation visible d'au moins quatre satellites de positions connues à partir desquels il est possible de faire une localisation par triangulation. La localisation est basée sur une mesure des temps de propagation des signaux émis par les satellites de navigation qui implique l'utilisation à l'émission d'une horloge de référence et la connaissance en réception de cette horloge de référence. Les horloges de référence à bord des satellites de navigation sont des horloges atomiques très précises synchronisées entre elles en vue de simplifier la conception des récepteurs. Côté récepteur, I'horloge est une horloge à quartz beaucoup plus simple qu'une hordoge atomique mais aussi beaucoup moins précise. Cela implique, en réception, un biais d'horloge important dont il doit être tenu compte pour parvenir à des mesures de temps de propagation d'une précision acceptable. Cette prise en compte du biais de l'horloge du récepteur se fait en le considérant comme une inconnue à résoudre dans la triangulation au même titre que les trois coordonnées géographiques de longitude, latitude et altitude. Pour résoudre ce système à quatre inconnues, la triangulation réclame la présence minimum de quatre satellites de navigation et non trois. L'un des systèmes de navigation par satellites le plus connu est le système GPS de l'anglo-saxon "Ground Positioning System" qui met en oeuvre un réseau de 24 satellites de navigation disposés dans six plans orbitaux avec quatre satellites de navigation par plan. Chaque satellite de navigation émet un signal radioélectrique de localisation dont la forme permet, lorsqu'il est reçu par un utilisateur, de connaître, d'une part son délai de transmission et donc la distance apparente entre le satellite et le lieu de I2811834 réception de son signal et, d'autre part, I'effet Doppler qui l'affecte et donc la vitesse du déplacement relatif entre le satellite et le récepteur. Ces mesures de temps de propagation et d'effet Doppler sont basées sur une horloge système de grande précision sur laquelle sont synchronisés tous les satellites de navigation. En plus de ses propriétés de localisation dues à sa forme, le signal émis par chaque satellite de navigation du système GPS renferme des informations sur les orbites et les positions et les vitesses sur ces orbites de l'ensemble des satellites pour permettre à un récepteur de déterminer, par triangulation, sa position et son vecteur vitesse. Plus 1 o précisément, un satellite de navigation du système GPS émet sur deux fréquences porteuses, I'une dite L1 à la fréquence de 1575,42 MHz et l'autre dite L2 à la fréquence de 1227,6 MHz des signaux de type CDMA (Code Division Multiple Access en langue anglo-saxonne), qui sont d'une utilisation classique en radiocommunication par satellite. A la fréquence porteuse L1, un satellite GPS émet un signal résultant d'une modulation de phase en quadrature de cette porteuse par deux codes binaires pseudo-aléatoires d'étalement de spectre de fréquence et par des données de navigation. L'un des codes dit code C/A a un débit de 1,023 MHz. L'autre code dit code P a un débit de 10,23 MHz. Les données de navigation ont un débit de 50 Hz. A la fréquence porteuse L2, un satellite GPS émet un signal résultant d'une modulation biphase de cette porteuse par le code binaire pseudoaléatoire d'étalement de spectre de fréquence P au débit de 10,23 MHZ et par des données de navigation au débit de 50 Hz. Tous les satellites de navigation du système GPS émettent sur les fréquences L1 et L2 mais avec des codes d'étalement de spectre de fréquence C/A et P spécifiques pour chaque satellite de navigation qui permettent de les identifier et qui ont été sélectionnés pour leurs faibles taux d'intercorrélation. La mesure des temps de propagation de ces signaux se ramène à la mesure des retards affectant en réception leurs codes d'étalement de spectre par rapport à leurs instants d'émission par les satellites de navigation tandis que la mesure d'effet Doppler se ramène à la mesure des décalages en fréquence apparents de leurs porteuses par rapport à leurs valeurs d'émission. il 2811834 L'utilisation des deux fréquences porteuses L1 et L2 permet une appréciation en réception de l'effet de l'ionosphère sur la vitesse de propagation des signaux des satellites. Le code P ayant un débit 10 fois supérieur au code C/A permet une mesure de retard 10 fois plus précise que le code C/A. Par contre son accès peut être interdit par un cryptage qui consiste en une surmodulation par un code binaire pseudo-aléatoire non public Y au débit de 500 KHz. Il est alors dénommé code P(Y). La disponibilité du code C/A est générale et sans exclusive. Elle o10 correspond, à un premier niveau de service standard, qui est libre d'accès mais de faible précision dit SPS (Standard Positioning Service en langue anglo-saxonne) d'autant que la régularité de l'horloge est aussi artificiellement affectée pour limiter cette précision. La disponibilité du code P(Y) avec celle de la façon dont la régularité de l'horloge est affectée correspond à un deuxième niveau de service de grande précision dit PPS (Precision Positioning Service en langue anglo-saxonne) qui réclame une habilitation de la part du département de la défense américain DOD et qui n'est pas disponible pour un usage civil à grande échelle tel que le guidage d'aéronefs civils. Le manque de précision du guidage réalisable à partir du premier niveau de service standard du système GPS le rend impropre à une utilisation telle quelle, pour le guidage d'aéronef dans un grand nombre de phases de vol dont l'approche à l'atterrissage. Cependant, comme ce manque de précision se traduit par des erreurs de positionnement en grande partie communes à tous les récepteurs de navigation par satellites embarqués sur des mobiles évoluant dans un même voisinage, il est possible de le réduire localement, dans une zone plus ou moins restreinte, en mesurant les erreurs de positionnement faites par un récepteur de navigation par satellites placé au sol, dans ladite zone, en un lieu dont les coordonnées géographiques sont connues avec précision, et en communiquant ces mesures d'erreurs aux récepteurs de navigation embarqués à bord des mobiles évoluant dans ladite zone pour qu'ils en tiennent compte. On parle alors de système différentiel de navigation. C'est le cas du système de navigation représenté à la figure 1 qui comporte une station fixe de référence 4 placée au sol 5. 12 2811834 Cette station fixe de référence 4 est placée au sol, en un endroit dont les coordonnées géographiques sont connues avec précision. Elle renferme: - un récepteur fixe de navigation par satellites ou tout au moins ses premiers étages permettant d'extraire des signaux des satellites de navigation 1 des mesures de pseudo-distances et pseudo-vitesses ou distances relatives et vitesses relatives entre l'emplacement du récepteur, ici la station fixe de référence 4, et les différents satellites de navigation 1 visibles depuis le récepteur, - un centre de calcul déterminant les valeurs réelles des pseudo- distances et pseudo-vitesses que devrait afficher le récepteur fixe de navigation par satellite, cette évaluation étant faite à partir de la connaissance des positions géographiques du récepteur et des satellites aux instants des prises de mesure du récepteur fixe de navigation, et élaborant les valeurs des erreurs différentielles ou écarts séparant les mesures de pseudo-distances et pseudo-vitesses de leurs valeurs réelles, et - un centre de transmission radioélectrique communiquant les valeurs des erreurs différentielles aux récepteurs 2 de navigation par satellites 1 embarqués sur des mobiles évoluant dans un voisinage plus ou moins proche de la station fixe deréférence 4. Pour améliorer sa zone de couverture et éviter les effets de masquage par le relief, le centre de transmission radioélectrique de la station fixe de référence 4 passe par un relais placé sur une plate-forme déportée à la vision dégagée. La plate-forme du relais est ici portée par un satellite géostationnaire 6 mais elle peut aussi l'être par un aéronef, un ballon captif ou même simplement par un pylône. Le satellite géostationnaire 6 est soit un simple satellite de télécommunication sans équipement particulier pour l'aide à la navigation, soit un satellite spécialisé dans l'aide à la navigation comme un satellite INMARSAT. 13 281 1834 Comme l'utilisation du système de navigation par satellites en mode différentiel apporte une amélioration substantielle à la précision de la navigation, dans la zone couverte par la station fixe de référence 4, il se pose à nouveau, au niveau de cette zone, le problème du libre accès à une possibilité de guidage très précis pour tout utilisateur, quelle que soit la nature de ses intentions, problème que le département d'état américain avait voulu éviter avec le système GPS par la mise en oeuvre d'une accréditation pour accéder au niveau de service de grande précision PPS. On propose ici, de résoudre ce problème par un cryptage particulier de la liaison radioélectrique montante depuis la station au sol de référence 4 en direction des récepteurs 2 de navigation par satellites embarqués à bord de mobiles 3, qui est particulièrement bien adapté à la configuration habituelle de ces récepteurs et ne nécessite, pour sa mise en oeuvre, que des modifications de faible ampleur. La liaison radioélectrique proposée utilise un signal radioélectrique de type CDMA, comme la plupart des signaux radioélectriques de transmission employés avec les satellites, résultant d'une modulation de phase d'une porteuse, par un code binaire pseudo-aléatoire d'étalement de spectre de type public, tel qu'un code P avec un débit de 10,23 MHz, mais crypté au moyen de sauts périodiques à la cadence de 500 Hz et de longueurs pseudo-aléatoires non publics. La figure 2 est un schéma de principe d'un générateur de code binaire pseudo-aléatoire d'étalement de spectre. Ce générateur de code binaire pseudo-aléatoire est constitué: - de plusieurs registres à décalages 10a, 10Ob, 10Oc, 10Od, à plusieurs étages, entrées et sorties séries et parallèles, délivrant des composantes de code binaire pseudo-aléatoire sur leur sortie série, - des combinaisons 11a, 11b, 11c, lld de portes logiques souvent de type "ou exclusif" rebouclant les sorties série et parallèles des registres à décalages 10a, 10b, 10c, 10d sur leur entrée série, - un circuit logique combinatoire séquentiel 12 assemblant les différentes composantes de code binaire pseudo-aléatoire 14 2811834 générées par les registres à décalages 1 Oa, 1 Ob, 1 Oc, 1 Od en un code binaire pseudo-aléatoire final, - d'un registre mémoire 13 d'état initial connecté aux entrées parallèles des étages des différents registres à décalages 10a, 10b, 10c, 10d et mémorisant les états pris par ces registres à décalages 10a, 10b, 10c, 10d en début de période du code binaire pseudo-aléatoire, - d'une horloge 14 de cadencement des registres à décalages Oa, 10Ob, 10Oc, 10Od, et du circuit logique combinatoire séquentiel 12, qui délivre un signal d'horloge HCHIRP et qui, dans un récepteur de navigation GPS, est asservie sur l'horloge du système de navigation, et - d'un circuit de commande d'initialisation 15 utilisé pour contrôler la commande de chargement parallèle des registres à décalages 10a, 10b, 10c, 10d et la commande de remise à l'état initial du circuit logique combinatoire séquentiel 12 afin de provoquer un chargement des valeurs d'initialisation dans les étages des registres à décalages 10Oa, 10Ob, 10Oc, 10Od et dans le circuit logique combinatoire séquentiel 12 à chaque fois que I'on désire se replacer au départ du code binaire pseudo- aléatoire. Dans un récepteur de navigation par satellites 2, le circuit de commande d'initialisation 15 est synchronisé sur l'instant d'initialisation du code binaire pseudo-aléatoire assurant l'étalement de spectre du signal reçu en cours de traitement afin d'obtenir localement un code binaire pseudo- aléatoire d'étalement en phase avec celui du signal reçu, qui permette le désétalement de ce signal pour accéder aux données qu'il transporte et qui renseigne, par son retard sur le code binaire pseudo-aléatoire émis, sur le temps de propagation du signal reçu. Comme cela est bien connu, le rebouclage en plus ou moins grand nombre des sorties parallèles et série d'un registre à décalage sur son entrée série par l'intermédiaire d'une combinaison de portes logiques permet, lorsqu'il reçoit un signal de cadencement HCHIRP d'une horloge 13 de lui faire engendrer une suite périodique d'états binaires qui est entièrement définie par la combinaison de portes logiques assurant le rebouclage et dont la période peut atteindre une valeur très grande, jusqu'à NN, N étant le nombre d'étages du registre, lui donnant les caractéristiques d'une suite pratiquement aléatoire. Un seul registre à décalages convenablement rebouclé permet déjà de générer une suite binaire pseudo- aléatoire. L'utilisation de plusieurs registres à décalages rebouclés dont les signaux de sortie sont combinés par un circuit logique combinatoire séquentiel prenant successivement différents états correspondant à des configurations différentes permet d'obtenir un code binaire pseudo-aléatoire de longueur plus grande que celui que l'on pourrait obtenir au moyen d'un seul registre à décalages ayant un nombre d'étages équivalent à la somme des étages de tous les registres à décalages utilisés. Pour davantage de détails sur les suites binaires peudo-aléatoires, la façon de les engendrer et leurs utilisations pour l'étalement de spectre des signaux de satellites de navigation, on peut se reporter au livre de E. D. Kaplan intitulé "Understanding GPS, principles and applications" paru aux éditions Artech House Publishers 1996. La figure 3 est un schéma de principe d'un générateur de code binaire pseudo-aléatoire crypté par sauts périodiques de longueurs pseudo- aléatoires. On retrouve à l'identique, sur cette figure 3, comme sur la figure 2, les registres à décalages 10a, 10b, 10c, 10d à entrées et sorties séries et parallèles avec leurs sorties parallèles et série rebouclées sur leur entrée série par l'intermédiaire d'une combinaison 1 1a, 11b, 1 1c, 1 1d de portes logiques ainsi que l'horloge 14 délivrant le signal HCHIRP de cadencement des registres à décalages 10a, 10Ob, 10Oc, 10d. Le circuit logique combinatoire séquentiel combinant les composantes de code pseudo-aléatoire disponibles sur les sorties séries des registres à décalages 10a, 10b, O10c, 10d est modifié en 12' pour permettre de le prépositionner, non seulement sur son état initial correspondant au départ du code binaire pseudo-aléatoire mais également sur des états intermédiaires. Il présente maintenant une entrée de prépositionnement et une commande de prépositionnement comme les registres à décalages 10a, Ob, 10Oc, 10Od au lieu d'une simple commande d'initialisation. 16 d2811834 Le registre mémoire 13 d'état initial est remplacé par des registres mémoire 13' d'états initiaux afin de permettre de mémoriser une collection d'états initiaux correspondant aux différents états pris par les étages des registres à décalages 10a, 10Ob, 10Oc, 10Od et par le circuit logique combinatoire au départ d'une période de code binaire pseudo-aléatoire et à différentes étapes intermédiaires au cours d'une période de code binaire pseudo-aléatoire que l'on prend pour destination des sauts de cryptage. Ces registres mémoire d'états initiaux 13' comportent une commande de sélection d'état initial contrôlé par un générateur de nombres pseudo-aléatoires 16 lo fonctionnant à une cadence sous-multiple de celle des registres à décalages 1 Oa, 1 Ob, 1 Oc, 1 Od tirée du signal d'HCHIRp de l'horloge 14. Le circuit de commande d'initialisation subsiste sous une forme modifiée 15' et fournit non seulement la commande de chargement n'agit plus sur la commande de chargement en parallèle des étages du registre à décalage 10Oa, 10Ob, 10Oc, 10Od qui sert également de commande de repositionnement du circuit logique combinatoire séquentiel 12' mais également une commande d'initialisation du générateur de nombres binaires pseudo-aléatoires 16. Lorsqu'un tel générateur de code binaire pseudo-aléatoire crypté est utilisé dans un récepteur de navigation par satellite GPS pour engendrer localement le code binaire pseudo-aléatoire crypté assurant l'étalement de spectre d'un signal reçu en cours de traitement, I'horloge 14 assurant les cadencements des registres à décalages 10Oa, 10Ob, 10Oc, 10Od, du circuit logique combinatoire séquentiel 12' et du générateur de nombres binaires pseudo-aléatoires 16 est asservie sur celle du système de navigation tandis que circuit d'initialisation 15' est synchronisé sur l'instant d'initialisation du code binaire pseudo-aléatoire crypté assurant l'étalement de spectre du signal reçu en cours de traitement afin de permettre le désétalement de ce signal pour accéder aux données qu'il transporte. Une façon de synchroniser les circuits d'initialisation de code d'étalement crypté d'un émetteur et d'un récepteur consiste à transmettre un signal de synchronisation. Une autre consiste à convenir à l'avance du moment précis de début de code d'étalement en prenant pour référence une horloge système connue à la fois de l'émetteur et du récepteur. Cette dernière méthode est préférée dans le cas présent d'un système de 17 2811834 navigation par satellites qui fonctionne à partir d'une horloge système récupérée à la fois en émission et en réception. Bien entendu, le générateur du code d'étalement crypté qui vient d'être décrit relativement à la figure 3 peut subir diverses simplifications. Les sauts de cryptage peuvent être obtenus en ne jouant que sur un repositionnement du circuit logique combinatoire séquentiel et en n'intervenant pas sur les registres à décalages fournissant les composantes de code binaire pseudo-aléatoire. Inversement, ils peuvent aussi être obtenus en ne jouant que sur les repositionnements des registres à décalages fournissant les composantes de code binaire pseudoaléatoire sans intervenir sur le circuit logique combinatoire séquentiel. Ils peuvent même être obtenus en ne jouant que sur un repositionnement partiel des registres à décalages fournissant les composantes de code binaire-pseudo- aléatoire. Le code d'étalement à crypter peut aussi n'être engendré qu'au moyen d'un seul registre à décalages rebouclé sur lui-même. Dans ce cas, le circuit logique combinatoire séquentiel 12' disparaît. Dans toutes ces variantes, la capacité des registres mémoire 13' est adaptée aux données à mémoriser. Comme représenté à la figure 1, la liaison montante de la station au sol de référence (4 figure 1) en direction des récepteurs de navigation (2 figure 1) est relayée, par un satellite dit de télécommunication (6 figure 1) afin d'éviter les problèmes de masquage dus au relief et d'être distribuée sur une large zone de la surface terrestre entourant la station au sol de référence (4 figure 1). Ce relais implique un changement de fréquence porteuse au niveau du satellite pour éviter des problèmes de couplage entre les antennes d'émission et de réception du satellite, qui peut être mis à profit pour passer en bande L dans la plage de sensibilité des étages d'entrée des récepteurs de navigation GPS et permettre la réception et la démodulation du signal de la liaison montante par l'antenne et les étages d'entrée habituels des récepteurs de navigation GPS mais cela nécessite la présence, à bord du satellite de communication, d'un équipement spécifique qui doit avoir été prévu dès la conception du satellite. 18 2811834 Lorsque le satellite géostationnaire de télécommunication n'a pas été prévu avec des équipements spécifiques dédiés à la navigation par satellites, la liaison montante peut néanmoins passer par un de ses répéteurs. Elle s'effectue alors en bande C, qui est la bande de fréquence habituellement allouée aux répéteurs des satellites de télécommunication, avec un étalement de bande de fréquences compatible avec la bande passante du répéteur utilisé. Comme la bande C n'est pas usuellement captée par les récepteurs de navigation GPS, il faut alors doter les récepteurs de navigation (2 figure 1) d'une antenne omnidirectionnelle lo multibande (bande C et bande L) et d'un étage d'adaptation d'entrée permettant d'adapter le signal de la liaison montante reçu en bande C aux capacités de traitement de leur étage de démodulation et de leurs étages suivants. Pour permettre aux récepteurs de navigation GPS équipant les mobiles de traiter le signal de la liaison montant de la station sol de référence à un moindre coût, on donne au signal de cette liaison montante les caractéristiques d'un signal de satellite de navigation GPS à la fréquence porteuse L2, excepté le fait qu'il est étalé en bande de fréquence par un code P crypté par sauts périodiques d'amplitudes aléatoires et qu'il parvient aux récepteurs en bande C. Ainsi, après capture par une antenne bande C et transposition à la fréquence L2, le signal de la liaison montante peut être appliqué aux étages d'entrée habituels des récepteurs GPS qui le traitent comme un signal de satellite de navigation et l'identifient par son code P crypté par sauts périodiques d'amplitudes aléatoires, lorsqu'ils sont habilités à utiliser un tel code, c'est-à-dire lorsqu'ils ont connaissance de ce code qui peut leur être fourni par l'autorité gérant la station au sol de référence. Le choix du code P utilisé par la liaison montante peut se faire parmi les codes P utilisés par les systèmes GPS, son cryptage ne perturbant pas sa faible intercorrélation avec les autres codes P. La figure 4 donne un exemple possible d'un montage d'adaptation à placer en entrée d'un récepteur de navigation GPS pour lui permettre de traiter également le signal de la liaison montante et fonctionner en GPS différentiel. On distingue sur cette figure 4, une antenne patch, omnidirectionnelle de réception, avec des éléments rayonnants 20 accordés 19;2811834 sur la fréquence porteuse L1, d'autres 21 sur la fréquence porteuse L2 et d'autres enfin 22 sur la fréquence porteuse en bande C de la liaison montante à sa sortie du répéteur du satellite de télécommunication (6 figure 1). Les éléments rayonnants 20 de l'antenne de réception accordés sur la fréquence porteuse L1 utilisée par les satellites de navigation GPS (2 figure 1) sont connectés à l'entrée d'un préamplificateur 40 précédé et suivi de filtres de bandes 30, 50 limitant le bruit. Les éléments rayonnants 21 de l'antenne de réception accordés sur la fréquence porteuse L2 également utilisée par les satellites de navigation GPS (2 figure 1) sont connectés à l'entrée d'un préamplificateur 41 précédé et suivi de filtres de bande 31, 51 limitant le bruit. Les éléments rayonnants 22 de l'antenne de réception accordés sur la fréquence porteuse en bande C utilisée par la liaison montante à sa sortie du répéteur du satellite de communication 6 sont connectés à l'entrée d'un préamplificateur-changeur de fréquence 42 amenant le signal de la liaison montante à la fréquence porteuse L2, ce préamplificateur- changeur de fréquence 42 étant précédé et suivi de filtres de bande 32, 52 limitant le bruit. Les sorties des trois voies de préamplification sont appliquées à I'entrée proprement dite du récepteur GPS 60, I'une, celle traitant des signaux reçus à la fréquence porteuse L1 directement, les deux autres traitant des signaux reçus à la fréquence L2 et du signal de la liaison montante reçu en bande C et transposé à la fréquence L2, par l'intermédiaire d'un aiguillage 70 contrôlé par le récepteur GPS 60 qui est pourvu de logiciels supplémentaires lui permettant d'exploiter en plus des signaux des satellites de navigation 1 aux fréquence porteuses L1 et L2, le signal de la liaison montante. L'utilisation d'un code P pour l'étalement du spectre de fréquences de la liaison montante permet un étalement de la liaison montante sur une largeur de bande de l'ordre de 20 MHz puisque le code P a un débit de 10, 23 MHz. Le cryptage du code P par sauts périodiques d'amplitudes aléatoires se fait avantageusement à une cadence de sauts de l'ordre de 500 KHz intermédiaire entre le débit du code P et celui des données transmises par la liaison sol qui peut être de l'ordre de 500 Bauds. Bien entendu, il est également possible d'étaler le signal de la liaison montante avec un code C/A crypté mais l'étalement obtenu est moindre puisque le débit du code C/A est dix fois plus faible que celui d'un code P. En effet, on passe d'un étalement sur une bande d'une largeur de 20 MHz à un étalement sur une bande d'une largeur de 2 MHz qui est moins robuste vis à vis des raies parasites radioélectriques. Il est également possible d'utiliser un satellite de télécommunication pourvu d'équipements spécifiques dédiés à la navigation par satellite et plus précisément d'un répéteur bande C-bande L amenant le signal de la liaison montante à la fréquence porteuse L1 ou L2, ce qui évite alors d'avoir à utiliser un montage d'adaptation en entrée des récepteurs de navigation par satellites équipant les mobiles évoluant au voisinage de la station au sol de référence. On peut même prévoir, comme dans le cas d'un système WAAS, EGNOS ou MSAS, d'asservir les phases du code d'étalement crypte et de la porteuse utilisée en sortie du répéteur du satellite de télécommunication pour la liaison montante, de manière à donner à ce signal l'apparence d'un signal de satellite de navigation aux yeux des récepteurs de navigation équipant les mobiles et ainsi utiliser le satellite de communication comme un satellite de navigation supplémentaire. 21 d2811834 REVENDICATIONS 1. Système différentiel de navigation par satellites comportant: - une constellation de satellites de navigation (1) engendrant des signaux de localisation ( L1, L2) occupant des bandes étalées en fréquence, - au moins une station au sol de référence (4) mesurant les erreurs différentielles commises par un récepteur de navigation par satellites occupant son emplacement et utilisant les signaux de localisation (L1, L2) des satellites visibles (1) de la constellation, - au moins un récepteur différentiel (2) de navigation par satellites, embarqué à bord d'un mobile (3) évoluant dans la zone de la station au sol de référence (4), utilisant les signaux de localisation des satellites visibles (1) de la constellation et des informations sur les erreurs différentielles mesurées au niveau de la station au sol de référence (4) transmises par liaison radioélectrique cryptée à bande étalée, et - ladite liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3), dont l'étalement en bande de fréquences résulte d'une modulation au moyen d'un code binaire pseudo-aléatoire. ledit système différentiel de navigation étant caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de cryptage de la liaison radioélectrique montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) de navigation embarqués à bord de mobiles (3) opérant au moyen de sauts pseudo-aléatoires dans le déroulement du code binaire pseudo-aléatoire d'étalement de bande de la liaison. 2. Système selon la revendication 1, dans lequel le code d'étalement de bande de fréquences utilisé pour la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen d'un registre à décalages (10) à plusieurs étages à entrées et sorties séries et parallèles, rebouclé sur lui-même par un réseau (11) de portes logiques, caractérisé en ce que le cryptage résulte d'un repositionnement périodique des étages du registre à décalages à des valeurs imposées par un générateur de nombres pseudo-aléatoires (16). 3. Système selon la revendication 1, dans lequel le code d'étalement de bande de fréquences utilisé pour la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au lo moyen de plusieurs registres à décalages (10a, 10b, 10c, 10d) à plusieurs étages à entrées et sorties séries et parallèles, rebouclés sur eux-mêmes par des réseaux (1 a, 1 b, 1 c, 1 d) de portes logiques et au moyen d'un circuit logique combinatoire (12') combinant les signaux de sortie des registres à décalages (10a, 10b, 10c, 10d), caractérisé en ce que le cryptage résulte d'une réorganisation périodique du circuit logique combinatoire (12') selon des configurations imposées par un générateur de nombres pseudo- aléatoires (16). 4. Système selon la revendication 1, dans lequel le code d'étalement de bande de fréquences utilisé pour la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen de plusieurs registres à décalages (10a, 10b, 10c, 10d) à plusieurs étages à entrées et sorties séries et parallèles, rebouclés sur eux-mêmes par des réseaux (11a, 1 b, 1 lc, 1 ld)de portes logiques et au moyen d'un circuit logique combinatoire (12), caractérisé en ce que le cryptage résulte d'un repositionnement périodique des étages des registres à décalage (10a, 1Ob, Oc, 10d) à des valeurs imposées par un générateur de nombres pseudo- aléatoires (16). 5. Système selon la revendication 1, dans lequel le code d'étalement de bande de fréquences utilisé pour la liaison radioélectrique montant de la station au sol de référence vers les récepteurs différentiels de navigation est engendré localement à l'émission comme à la réception au moyen de plusieurs registres à décalages (10a, 10b, 10c, 10d) à plusieurs 23 2811834 étages a entrées et sorties séries et parallèles, rebouclés sur eux-mêmes par des réseaux (l11a, 1 b, 1c, 1 ld) de portes logiques et au moyen d'un circuit logique combinatoire (12), caractérisé en ce que le cryptage résulte d'une part, d'un repositionnement périodique des étages des registres à décalage (10a, 10b, 10c, 10d) à des valeurs imposées par un générateur de nombres pseudo-aléatoires (16) et d'autre part, d'une réorganisation périodique du circuit logique combinatoire (12') selon des configurations imposées par ledit générateur de nombres pseudo-aléatoires (16). 6. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) occupe une bande de fréquences différente de celles utilisées par les satellites de navigation (1), les récepteurs différentiels (2) de navigation embarqués comportant en entrée, une antenne omnidirectionnelle (20, 21, 22) adaptée à la réception du signal de cette liaison radioélectrique montante et un étage de transposition en fréquence (42) ramenant le signal de cette liaison radioélectrique montante dans une bande de fréquences occupée par les signaux de localisation des satellites de navigation (1) afin qu'il puisse être traité, au sein des récepteurs différentiels (2) de navigation embarqués, par les étages traitant déjà les signaux de localisation des satellites de navigation (1). 7. Système selon la revendication 6, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est située dans la bande C du spectre des fréquences radioélectriques. 8. Système selon la revendication 1, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un relais placé à bord d'une plateforme (6) déportée de la station sol de référence. 9. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un relais placé à d'une plate-forme déportée de la station sol de référence (6), constituée d'un satellite (6) . 10. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de l o mobiles (3) est relayée par un relais placé à d'une plate- forme déportée de la station sol de référence (6), constituée d'un aéronef. 11. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol 1 5 de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un relais placé à d'une plate-forme déportée de la station sol de référence (6), constituée d'un ballon. 12. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un relais placé à d'une plate-forme déportée de la station sol de référence (6), constituée d'un ballon captif. 13. Système selon la revendication 8, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un relais placé à d'une plate-forme déportée de la station sol de référence (6) et supportée par un pylône. 14. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un répéteur placé à bord d'un satellite géostationnaire (6). 15. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un répéteur bande C-bande L placé à bord d'un satellite(6). 16. Système selon la revendication 7, caractérisé en ce que la liaison radioélectrique cryptée à bande étalée montant de ladite station au sol o de référence (4) vers lesdits récepteurs différentiels (2) embarqués à bord de mobiles (3) est relayée par un répéteur bande C-bande L placé à bord d'un satellite géostationnaire (6).