Brevet FR2888455A1 — publié le 20070112

Procédé et appareil de détection de téléphones mobiles par satellite. L'invention concerne un procédé pour détecter des téléphones mobiles par satellite qui sont actifs dans l'environnement d'un observateur. L'invention concerne également un appareil simple pour la mise en oeuvre dudit procédé. Pour la protection d'objets importants ou d'espaces, la mise à disposition d'informations en direct sur le site même est déterminante. Dans ce contexte, en utilisation globale, les téléphones mobiles par satellite qui transmettent simultanément une information de position ont de plus en plus souvent un rôle à jouer. Un système fréquemment utilisé est le téléphone mobile nommé "Thuraya", dans lequel des informations sur la position du téléphone mobile selon le système GPS (global position system) sont transmises via le canal dit de données montantes (liaison retour du téléphone mobile vers le satellite). Ce système de téléphonie mobile Thuraya utilise des satellites géostationnaires et couvre par exemple l'Afrique du Nord, l'Europe, le Proche-Orient et certaines régions de l'Asie, indépendamment des installations terrestres de téléphonie mobile. Il est connu de déterminer de manière centralisée, par exploitation des signaux dits de liaison descendante émis par le satellite ou des bandes C menant aux stations de base, la position de téléphones mobiles actifs dans une zone de surveillance donnée et de transmettre ces informations, le cas échéant complétées avec le numéro du téléphone appelé ou le contenu informationnel de la conversation téléphonique, à un observateur stationné dans ladite zone de surveillance (Système de détection Thuraya GSA600 Athos-1 ou Athos 2/3 de la société Rohde & Schwarz). Ces systèmes basés sur un dispositif de détection central ont pour inconvénient que le cheminement des informations pour une exploitation des informations dans un engagement tactique est trop long et trop compliqué pour un observateur. Une information concernant la situation sur le terrain d'action envoyée par le poste central parvient régulièrement trop tard à l'observateur pour que celui-ci puisse en tenir compte dans sa prise de décision. Partant de là, la présente invention a pour objectif de proposer un procédé qui permette à un observateur de détecter lui-même, directement sur le site, la présence de téléphones mobiles par satellite actifs dans son environnement et de déterminer leur position. La présente invention a également pour objet un appareil simple, portatif, pour la mise en oeuvre dudit procédé. Avec le procédé selon l'invention, un observateur stationné loin d'un poste central peut localiser directement, en temps réel et très rapidement, des téléphones mobiles par satellite actifs dans son environnement et par suite utiliser très rapidement ces informations dans ses prises de décision, par exemple pour la protection d'objets importants ou d'espaces. Ceci permet une protection efficace des objets, étant donné qu'un chef d'opérations local peut détecter lui- même très rapidement si un téléphone mobile est actif dans sa zone de protection et surtout peut savoir où est situé ledit téléphone mobile. Ceci est intéressant par exemple dans le domaine militaire, car un responsable tactique peut obtenir très rapidement des informations sur l'activité environnante lors d'engagements hors zone et ainsi réagir très rapidement en fonction de celle-ci. Conformément au procédé selon l'invention, on capte sur le site de l'observateur, au moyen d'un récepteur large bande, les signaux de liaison montante des téléphones mobiles par satellite actifs dans l'environnement de l'observateur et, à partir des informations de position transmises via les signaux de liaison montante, on détermine les positions desdits téléphones mobiles par satellite actifs dans l'environnement de l'observateur et on les représente sur une carte géographique. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, on capte à l'aide d'un récepteur à recherche d'émetteurs travaillant dans la bande de fréquences des faisceaux étroits affectés au site de l'observateur les signaux de liaison descendante des téléphones mobiles par satellite actifs dans l'environnement de l'observateur et, à partir desdits signaux de liaison descendante on extrait les informations de canal de liaison montante des téléphones mobiles par satellite qui sont ensuite exploitées sur le plan des informations de position qu'elles contiennent. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, en plus de la position, on détermine simultanément et on affiche la durée de l'activation des téléphones mobiles par satellite. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, en plus de la position on détermine simultanément et on affiche le numéro de téléphone appelé par un téléphone mobile par satellite. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, on définit dans l'environnement d'un observateur, une zone géographique d'alarme donnée et, en présence d'une ou plusieurs activités de téléphone mobile dans ladite zone d'alarme ou en présence d'un appel d'un téléphone mobile depuis ladite zone d'alarme vers des numéros de téléphone donnés, une alarme est automatiquement déclenchée pour l'observateur. Selon une autre caractéristique avantageuse de l'invention, à partir du canal de diffusion (canal BCCH) des signaux de liaison descendante (Dn) du satellite vers le téléphone mobile on détermine les fréquences des signaux de liaison montante (Up) actuels pour les téléphones mobiles concernés et à partir du canal d'accès aléatoire (RACH) desdits signaux de liaison montante (Up) on détermine les informations de position GPS complémentaires transmises et on les représente sur une carte géographique. Un appareil pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention comporte un récepteur haute fréquence à bande large portatif avec une antenne réceptrice omnidirectionnelle pour recevoir les signaux de liaison montante (Up) de tous les téléphones mobiles actifs dans l'environnement du point d'installation, un dispositif pour l'exploitation des informations de position GPS transmises par l'intermédiaire de ces signaux de liaison montante (Un), un dispositif électronique d'affichage à écran pour la représentation d'une carte géographique de l'environnement du point d'installation de l'appareil et pour afficher les positions respectives déterminées de téléphones mobile sur ladite carte. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention le récepteur haute fréquence à bande large portatif peut fonctionner en récepteur à recherche d'émetteurs et, à l'aide d'une antenne à caractéristique directionnelle pointée sur le satellite (S), au cours d'une recherche préalable, les signaux de liaison descendante (Dn) des téléphones mobiles actifs dans l'environnement du point d'installation sont captés et exploités du point de vue du faisceau étroit actuel, de son environnement et des fréquences des signaux de liaison montante (Up) associés. L'invention est décrite de manière détaillée dans ce qui suit à l'aide d'un exemple de réalisation, en faisant référence au dessin. La figure unique représente de manière schématique le principe d'un système de téléphone mobile par satellite. La figure montre le principe du système de téléphone mobile par satellite "Thuraya", dans lequel un téléphone mobile M peut, en utilisant une gamme de fréquences dite bande-L, en tout point du monde via des satellites géostationnaires S, qui à leur tour communiquent dans la gamme de fréquences dite bande-C avec différentes stations de base B réparties dans le monde, le cas échéant en recourant à des réseaux de téléphones GSM ou à des réseaux fixes, établir des liaisons téléphoniques avec d'autres abonnés. La communication avec les téléphones mobiles M des abonnés est organisée en faisceaux relativement étroits, couramment appelés "spot beams", qui fonctionnent comme les cellules du système GSM et travaillent avec différentes fréquences de porteuse dans la bande-L. Par l'intermédiaire des canaux dits "de liaison descendante" D des bandes L entre le satellite S et le téléphone mobile M, des données sont transmises en continu dans des canaux de signalisation via les faisceaux étroits assignés pour la position concernée. Par ailleurs les fréquences pour les canaux dits "de liaison montante" Up associés aux téléphones mobiles M concernés sont transmises en vue de la liaison entre téléphone mobile et satellite, de même que le type de modulation utilisé et d'autres structures temporelles. Lorsqu'un téléphone mobile M est actif et, par l'intermédiaire de la bande-L concernée, d'une part reçoit des informations en provenance du satellite via le canal de liaison descendante D" et transmet des informations du téléphone mobile M vers le satellite via le canal de liaison montante Up, des informations de position du téléphone mobile M selon le système GPS sont transmises simultanément via le canal de liaison montante Up. Ce mode de fonctionnement du téléphone mobile "Thuraya" est connu en tant que tel. Il existe d'autres systèmes de téléphonie mobile équivalents, qui travaillent selon un principe similaire et transmettent des informations de position via le canal de liaison montante, le cas échéant selon un système de localisation différent du GPS, par exemple selon le futur système de localisation européen "Galileo". Cette possibilité offerte dans les systèmes de téléphonie mobile par satellite courants est utilisée conformément à l'invention aux fins d'indiquer directement sur le site à un observateur, par exemple à un chef de troupe sur un terrain d'action hors zone ou à un responsable local d'une action de protection, au moyen d'un appareil de réception G maniable, les lieux dans son environnement proche où des téléphones mobiles M sont actifs. Le récepteur E reçoit par l'intermédiaire d'une 2888455 6 petite antenne planaire F grossièrement pointée sur le satellite S les signaux de liaison descendante D du satellite S et par l'intermédiaire d'une petite antenne à large bande H à caractéristique omnidirectionnelle les signaux de liaison montante Up émis en direction du satellite M par des téléphones mobiles M proches. La réception des signaux de liaison montante, du fait de la faible puissance d'émission des téléphones mobiles M, est limitée à des téléphones mobiles situés dans l'environnement proche du récepteur E, dans la pratique dans un rayon maximal de quelques kilomètres. Cela est néanmoins suffisant dans la pratique pour des utilisations de ce type. Tout d'abord au cours d'une brève phase de recherche du récepteur E, on détermine le faisceau étroit qui correspond à la position du récepteur ainsi que les faisceaux étroits dans l'environnement de celui-ci. Puis par l'intermédiaire du canal dit de diffusion BCCH du signal descendant D émis par le satellite S on détermine les informations associées aux téléphones mobiles M environnants sur les canaux de liaison montante utilisables (fréquence, type de modulation, structures temporelles et autres..). On configure alors un module récepteur à large bande du récepteur de manière à recevoir tous les signaux de liaison montante des téléphones mobiles M actifs dans le voisinage. A partir du canal dit d'accès aléatoire (RACH) des signaux de liaison montante reçus en large bande on détermine et on exploite les informations de position selon le système GPS transmises. Le résultat de la détermination de la position de téléphones mobiles M actifs dans l'environnement est présenté sur une carte géographique K électronique sur l'appareil de réception E, comme cela est représenté dans l'exemple par trois téléphones mobiles M1, M2, M3. La position T de l'observateur est également représentée au centre de la petite carte K, qui montre l'environnement immédiat de la zone d'opération. Outre la position du téléphone mobile, il est également possible le cas échéant de déterminer chaque fois la durée d'activité du téléphone mobile et de l'afficher sur l'écran pour l'observateur. Dans le cas d'un appel partant d'un téléphone mobile actif, il serait encore possible, le cas échéant, de déterminer le numéro de téléphone appelé par l'intermédiaire du signal RACH et de l'afficher. Si l'opérateur Thuraya utilise plusieurs faisceaux étroits sur le lieu de l'observateur, ceux-ci sont également détectés. L'appareil de réception dans ce cas est configuré de manière à pouvoir exploiter simultanément plusieurs sous-bandes. Le récepteur E est de préférence réalisé sous forme de récepteur numérique. Dans les parties réceptrices numériques, les porteuses qui contiennent les canaux de signalisation sont démodulées et décodées. Les informations extraites des salves des canaux de signalisation sont stockées temporairement dans une mémoire de données. L'appareil récepteur E présente de préférence une construction très compacte et robuste, de sorte que celui-ci peut être installé de manière très discrète dans un véhicule. L'utilisation de l'appareil est très simple à utiliser et la présentation du résultat se fait sur un écran plat. La représentation avec de préférence la propre position au centre T de la carte géographique reste toujours centrée même lors d'un déplacement du récepteur E. La zone de surveillance peut être adaptée en fonction des exigences rencontrées. Des fonctions d'alarme peuvent également être intégrées dans l'appareil récepteur. Par exemple on peut entrer dans le récepteur E qu'il s'agit, en priorité, surveiller de manière automatique l'activité de téléphones mobiles dans une zone A choisie. Si par exemple dans cette zone A une activité d'un téléphone mobile est détectée ou si un grand nombre d'activités sont constatées ou encore si un téléphone mobile dans la zone A appelle un numéro de téléphone précis, voire des zones déterminées, une alarme est automatiquement déclenchée dans l'appareil récepteur E et l'observateur est alerté. Dans le cas de téléphones mobiles actifs qui se déplacent, il est encore possible le cas échéant d'indiquer la direction du déplacement. L'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation représenté et décrit. Toutes les caractéristiques décrites et représentées peuvent être combinées entre elles d'une quelconque manière. REVENDICATIONS 1. Procédé de détection des téléphones mobiles par satellite qui sont actifs dans l'environnement d'un observateur, caractérisé par le fait que sur le site (T) de l'observateur on capte au moyen d'un récepteur large bande (E) les signaux de liaison montante (Up) des téléphones mobiles par satellite (Ml, M2, M3) actifs dans l'environnement de l'observateur, à partir des informations de position transmises par l'intermédiaire des signaux de liaison montante (Up) on détermine les positions des téléphones mobiles par satellite (Ml, M2, M3) actifs dans l'environnement de l'observateur et on les représente sur une carte géographique (K). 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait qu'à l'aide d'un récepteur à recherche d'émetteurs (E) travaillant dans la bande de fréquences des faisceaux étroit affectés au site (T) de l'observateur, on capte les signaux de liaison descendante (Dn) des téléphones mobiles par satellite (Ml, M2, M3) actifs dans l'environnement de l'observateur et, à partir desdits signaux de liaison descendante (Dn) on recherche les informations de canal de liaison montante (Up) des téléphones mobiles par satellite (Ml, M2, M3) qui sont ensuite exploitées sur le plan des informations de position qu'elles contiennent. 3. Procédé selon une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait qu'en plus de la position on détermine simultanément et on affiche la durée de l'activation des téléphones mobiles par satellite (Ml, M2, M3). 4. Procédé selon une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait qu'en plus de la position on détermine 2888455 10 simultanément et on affiche le numéro de téléphone appelé par un téléphone mobile par satellite (Ml, M2, M3). 5. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que dans l'environnement d'un observateur, on définit une zone géographique d'alarme (A) donnée et en présence d'une ou plusieurs activités de téléphone mobile dans ladite zone d'alarme ou en présence d'un appel d'un téléphone mobile depuis ladite zone d'alarme vers des numéros de téléphone donnés, une alarme est automatiquement déclenchée pour l'observateur. 6. Procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'à partir du canal de diffusion (BCCH) des signaux de liaison descendante (Dn) du satellite (S) vers le téléphone mobile on détermine les fréquences des signaux de liaison montante (Up) actuels pour les téléphones mobiles (Ml, M2, M3) concernés et à partir du canal d'accès aléatoire (RACH) desdits signaux de liaison montante (Up) on détermine les informations de position GPS complémentaires transmises et on les représente sur une carte géographique (K). 7. Appareil pour la mise en oeuvre d'un procédé selon une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'il comporte un récepteur haute fréquence à bande large (E) portatif avec une antenne réceptrice (H) omnidirectionnelle pour recevoir les signaux de liaison montante (Up) de tous les téléphones mobiles (Ml, M2, M3) actifs dans l'environnement du point d'installation, un dispositif pour l'exploitation des informations de position (GPS) transmises par l'intermédiaire de ces signaux de liaison montante (Up), un dispositif électronique d'affichage avec écran pour la représentation d'une carte géographique (K) de l'environnement du point d'installation (T) de l'appareil (G) et pour l'affichage des positions respectives déterminées de téléphones mobiles (Ml, M2, M3) sur ladite carte (K). 8. Appareil selon la revendication 7, caractérisé par le fait que le récepteur haute fréquence à bande large (E) portatif peut fonctionner en récepteur à recherche d'émetteurs et qu'à l'aide d'une antenne (F) à caractéristique directionnelle pointée sur le satellite (S), au cours d'une recherche préalable, les signaux de liaison descendante (Du) des téléphones mobiles (Ml, M2, M3) actifs dans l'environnement du point d'installation (T) sont captés et exploités du point de vue du faisceau étroit actuel, de son environnement et des fréquences des signaux de liaison montante (Up) associés.