Brevet FR2984643A1 — publié le 20130621

L'invention relève du domaine des télécommunications. Elle concerne plus particulièrement un dispositif et un procédé de communications optiques entre un petit terminal terrestre autonome et un satellite mobile. Contexte de l'invention et problème posé On connait déjà de nombreux systèmes de télécommunications entre un terminal sol et un satellite, par exemple de type Iridium (marque déposée), utilisant une constellation de satellites en orbite basse défilants, ou de type Inmarsat (marque déposée), utilisant des satellites géostationnaires. De même, on connaît des systèmes de transmission de données entre des terminaux sol par l'intermédiaire de satellites relais, ces systèmes, qui ne nécessitent pas de communication à double sens en temps réel, étant connus sous le nom générique dit M2M. Ces système présentent l'intérêt d'être compact et léger ce qui les rend 15 facilement transportable. En outre ils sont indépendants de toute infrastructure de télécommunication, ce qui présente un intérêt important quand elles n'existent pas ou ne sont pas utilisables. Ces différents systèmes utilisent des communications par signaux de type radio, dont les inconvénients sont connus (brouillage, interférences, possibilité 20 d'interception de la communication, etc.). Objectifs de l'invention Un objectif de l'invention est de proposer un nouveau système de communication entre un terminal sol et un relais, notamment aérien ou orbital. 25 Exposé de l'invention A cet effet, l'invention vise en premier lieu un terminal de communication léger et compact dit "terminal sol" vers un relais distant, le terminal sol communiquant par liaison optique au moyen d'un émetteur optique directionnel, 30 ledit terminal sol comportant des moyens de pointage, acquisition et suivi de l'émetteur optique directionnel en azimut et élévation vers le relais distant, avec une précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, compatible avec l'établissement d'une communication optique de qualité prédéterminée, entre le terminal sol et le relais distant. De la sorte, le terminal de communication est en mesure s'assurer des communications depuis le sol avec un relais distant, voire orbital. Ces communications sont ici de type optique, donc très peu sensibles au brouillage, aux interférences ou écoutes, ce qui permet d'assurer une haute qualité de service. Par ailleurs, les communications optiques permettent au terminal de présenter un bon ratio entre débit de données et puissance électrique consommée. On entend par terminal léger un terminal typiquement transportable par une personne seule, c'est-à-dire notamment un terminal de dimensions et de masse préférentiellement inférieures à celles d'un bagage à main. Préférentiellement, le terminal de communication comporte également des 15 moyens d'alimentation autonome en énergie. On entend par moyens d'alimentation autonome en énergie des moyens ne nécessitant pas une liaison avec une source d'énergie terrestre distante, ces moyens d'alimentation autonome en énergie comprennent un générateur photovoltaïque. 20 Dans un mode alternatif de réalisation, ces moyens prennent la forme d'une batterie de capacité adaptée à fournir une grande durée d'autonomie (par exemple plusieurs mois) au terminal sol. De la sorte, le terminal sol est autonome en énergie et peut être disposé en tout point de la surface terrestre, sans contrainte de proximité ou de lien avec un 25 équipement sol de génération d'énergie. Le choix des signaux optiques pour les communications permet, vis-à-vis des signaux radiofréquences, des avantages significatifs, notamment en termes de débit de données accessible pour un volume, une masse et une consommation énergétique donnés. Il est alors possible de réaliser un terminal de communication 30 autonome, facilement déployable et éventuellement portatif. Préférentiellement, le terminal comporte également des moyens autonomes de décision sur l'opportunité d'établissement de la communication, selon une fonction préalablement déterminée de paramètres de fonctionnement et de paramètres extérieurs, ces paramètres comprenant notamment : le volume ou l'urgence de données à transmettre ou à recevoir, la faisabilité de la liaison selon la météo, la position du soleil et les réserves d'énergie. Ces moyens autonomes de décision permettent en particulier de minimiser la consommation électrique du terminal optique, en évitant son activation lorsque la liaison optique n'est pas possible (par exemple lorsque le ciel est couvert ou que les réserves d'énergie sont insuffisantes) ou nécessaire (par exemple s'il n'y pas suffisamment de données à transmettre ou qu'elles ne sont pas prioritaires). On entend ici par "autonomes" des moyens aptes à déterminer une décision en l'absence de toute communication avec un autre moyen de calcul. Selon un mode de réalisation préféré, les moyens de pointage, acquisition et suivi de l'émetteur optique directionnel du terminal sol, en azimut et élévation, vers le relais distant comprennent : - des moyens de détection de la position et de l'orientation du terminal sol relativement à un repère terrestre, ces moyens de détection étant par exemple de 20 type centrale inertielle et récepteur GPS, - des moyens de détermination de la position du relais distant relativement au terminal sol, à une première valeur d'erreur angulaire près, définissant un cône d'incertitude (UC) du terminal sol, - des moyens d'orientation de la direction de pointage de l'émetteur optique 25 en azimut et élévation relativement au repère terrestre, - des moyens de commande desdits moyens d'orientation, - des moyens de détection, démodulation et décodage d'un signal optique reçu dans le cône d'incertitude, - des moyens d'émission, modulation et codage d'un faisceau optique étroit, 30 de précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage. Préférentiellement, les moyens de détermination de la position du relais distant comprennent une base de données d'éphémérides. Le dispositif comporte préférentiellement des moyens de montage 5 athermique de l'ensemble optique au sein du terminal sol. De cette manière, le pointage de l'émetteur/récepteur est insensible aux variations de température. Selon un mode de réalisation préféré, l'émetteur/récepteur optique utilise une source lumineuse de type laser dans une longueur d'onde de la bande 0.8 10 micron. L'invention vise en second lieu un système de communication par liaison optique entre un terminal sol disposé sensiblement à la surface terrestre, ledit terminal sol disposant d'un émetteur optique directionnel et étant du type exposé 15 plus haut, et un relais distant, mobile relativement au terminal sol, dont la position relativement au terminal sol à un instant donné n'est connue qu'avec une précision angulaire prédéterminée. On comprend que cette incertitude sur la position relative du relais distant relativement au terminal sol ne permet pas un pointage suffisamment précis pour 20 permettre des communications optiques de type faisceau laser. En effet, pour celles-ci, le faisceau optique à 40 000 km de distance (distance approximative d'un satellite géostationnaire) présente un diamètre de quelques centaines de mètres seulement. Pour un satellite en orbite basse défilant (moins de 1000 km de distance du terminal sol), le faisceau optique présente une largeur d'une dizaine 25 de mètres. Avantageusement, le relais distant est un satellite géostationnaire. Ce satellite géostationnaire est également considéré comme un objet mobile relativement au terminal sol, dans la mesure où il est connu qu'un satellite géostationnaire décrit, relativement à un point fixe terrestre situé à l'équateur, une 30 trajectoire en forme de "8" de quelques centaines de kilomètres de longueur, dont les deux lobes s'étendent perpendiculairement à l'équateur. Cette variation de position est ainsi très largement supérieure à la largeur du faisceau optique. Une détermination très précise de position du satellite et un suivi du satellite par le terminal sol sont indispensables. Alternativement, le relais distant est un satellite défilant en orbite basse. Dans encore un autre mode de réalisation, le relais distant est un aéronef, par 5 exemple un drone. L'invention vise sous un second aspect un relais pour système de communication tel qu'exposé, ledit relais comportant : - des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans une 10 direction de pointage déterminée, - des moyens de balayage d'une zone prédéterminée par une balise, notamment optique, - des moyens de détection, démodulation et décodage d'un signal optique reçu dans le cône d'incertitude, 15 - des moyens de détermination de la position d'un terminal sol relativement au relais, à une première valeur d'erreur angulaire près, à partir d'un signal d'identification reçu du terminal sol, - des moyens d'orientation de la direction de pointage des moyens d'émission et de réception de signaux optiques, 20 - des moyens de commande desdits moyens d'orientation, - des moyens d'émission, modulation et codage d'un faisceau optique étroit, de précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage. 25 L'invention vise sous encore un autre aspect un procédé de pointage, acquisition et suivi d'un relais distant par un terminal sol tel qu'exposé, ledit procédé comportant des phases de : - détection par le terminal sol de sa position et son orientation relativement à un repère terrestre, 30 - détermination de la position du relais distant relativement au terminal sol, à une première valeur d'erreur angulaire près, définissant un cône d'incertitude (UC) du terminal sol, - orientation de la direction de pointage de l'émetteur optique en azimut et élévation relativement au repère terrestre dans la direction du relais distant précédemment déterminée, - détection d'un signal optique en provenance du relais distant, reçu dans le cône d'incertitude du terminal sol, - orientation de la direction de pointage de l'émetteur optique en élévation et azimut relativement au repère terrestre dans la direction du signal reçu, - émission d'un signal optique en direction du relais distant, avec une 10 précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, pour confirmer l'établissement de la liaison , - codage et modulation du signal émis pour transmettre des données sur la voie montante, - démodulation et décodage du signal reçu pour recevoir des données sur la 15 voie descendante. Il est à noter que la phase de communication ne débute qu'après l'établissement de la liaison bidirectionnelle, une fois que le bilan de liaison le permet. Auparavant les signaux ne sont pas modulés, ou bien modulés avec une 20 séquence prédéfinie, si cela est nécessaire au bon fonctionnement des chaînes d'émission et de réception ou bien pour l'authentification du partenaire. L'invention vise de même un procédé de pointage, acquisition et suivi d'un terminal sol par un relais distant pour système de communication tel qu'exposé, 25 ledit procédé comportant des étapes de : - balayage par un signal de balise optique présentant un faisceau divergent, d'une zone prédéterminée de la surface terrestre, correspondant au cône d'incertitude autour de la direction attendue d'un terminal sol, - détection d'un signal optique en provenance d'un terminal sol, reçu dans le 30 cône d'incertitude du relais, - arrêt du balayage de la balise et poursuite du signal optique reçu du terminal sol, - émission d'un faisceau optique étroit, de précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage définie par la poursuite du signal balise, - après convergence du pointage, extinction de la balise - codage et modulation du signal émis pour transmettre des données sur la voie descendante, - démodulation et décodage du signal reçu pour recevoir des données sur la 10 voie montante. L'invention vise enfin un satellite comportant des moyens de mettre en oeuvre un procédé de pointage, acquisition et suivi de terminal sol tel qu'exposé. 15 Brève description des figures Les buts et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description et des dessins d'un mode particulier de réalisation, donné à titre d'exemple non limitatif, et pour lequel les dessins représentent : figure 1 : une vue schématique d'un système de télécommunications 20 selon un mode de réalisation de l'invention, figure 2 : une illustration des éléments du système de télécommunications, figure 3: des vues en perspective d'un terminal sol conforme à un mode de réalisation de l'invention dans le cas d'un terminal sol adapté à des 25 communications avec un satellite en orbite basse, en position de communication, et en positon fermée, ainsi que des vues schématiques de côté d'un terminal sol conforme au même mode de réalisation de l'invention, en, position de communication et en position fermée, 30 - figure 4 : une vue schématique de face du terminal sol, - figure 5 : une vue en coupe de côté d'un terminal sol, illustrant le chemin optique, dans le cas d'une variante de terminal sol, adaptée ici à des communications avec un satellite géostationnaire, - figure 6 : un schéma fonctionnel des éléments d'un terminal sol, - figure 7 : une illustration des étapes de mise en communication d'un terminal sol et d'un satellite relais. Description détaillée d'un mode de réalisation de l'invention Dans un premier mode de réalisation illustré par la figure 1, un système de communications optiques selon l'invention comprend, d'une part, au moins un terminal sol 10 et, d'autre part, au moins un relais distant. Le relais distant est ici un satellite 11, par exemple un satellite géostationnaire (GEO) doté de capacités d'émission / réception de signaux optiques. Dans la pratique, le système compte de nombreux terminaux sol 10, éventuellement mobiles, et dont la position n'est pas a priori connue du satellite 11. La figure 1 illustre le cas de quelques terminaux sol 10 répartis dans une première zone géographique d'intérêt 12, et d'autres terminaux répartis dans une seconde zone géographique d'intérêt 13. Tel qu'illustré sur cette figure, le satellite peut réémettre les données recueillies vers une troisième zone géographique 14, par exemple par liaison optique. 11 est clair que tous les terminaux sol 10 répartis dans une même zone géographique d'intérêt ne sont pas nécessairement simultanément en communication avec le satellite 11. La figure 2 illustre de même un premier terminal sol 10 émettant des données vers un satellite 11, et un second terminal sol 10', abrité sous une 25 protection déployable 20', le second terminal sol 10' n'étant pas en communication avec le satellite 11. Dans l'exemple illustré sur cette figure, le premier terminal sol 10 est relié à un capteur externe 21, par exemple de type météorologique. Le premier terminal sol 10 est également doté d'une protection déployable 20, ici repliée. 30 Les figures 3 et 4 montrent un terminal sol dans un exemple nullement limitatif de mode de réalisation de l'invention, adapté ici au cas où le satellite 11 est de type satellite en orbite basse (LEO), mais aussi utilisable pour communiquer avec un relais sur un aéronef ou sur un satellite géostationnaire. Dans ce cas, le satellite 11 reste en vue du terminal sol 10 au maximum quelques minutes seulement, avec une durée de communication typique inférieure à 150 secondes. Son défilement rapide au dessus de l'horizon oblige le terminal sol à disposer de moyens d'acquisition rapide de la position du satellite, puis de moyens de suivi du déplacement du satellite, avec une précision de pointage compatible avec l'établissement de communications optiques à basse puissance, c'est à dire de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians. Comme on le voit sur ces figures 3 à 4, un terminal sol 10 comporte, d'une part, une partie fixe 30 hébergeant un boîtier électronique, la partie fixe 30 pouvant être disposée sous le niveau du sol, et, d'autre part, une partie mobile 31, supportant notamment un ensemble optique 32 (ici schématisé comme un télescope). La partie mobile 31 est orientable autour d'un axe vertical Z grâce à un mécanisme d'orientation en azimut 34. Cet axe vertical Z est préférentiellement mais non nécessairement confondu avec la verticale locale du lieu d'installation du terminal sol 10. En effet, le terminal sol 10 est installé manuellement par l'utilisateur et est donc par exemple soumis aux aléas de planéité du sol. On peut aussi avoir intérêt à écarter du zénith la direction singulière pour faciliter le suivi du satellite. L'ensemble optique 32 est orientable autour d'un axe transversal Y grâce à un mécanisme d'orientation en élévation 35. Ces mécanismes d'orientation 34, 35, de type moteur électrique doté d'un détecteur angulaire très précis, sont de type connu en soi. Ils ne sont donc pas décrits plus avant ici. De la sorte, la ligne de pointage Z1 de l'ensemble optique 32 est orientable librement en azimut et élévation. Dans le mode de réalisation décrit ici à titre d'exemple, la partie fixe 30 du terminal sol 10 est de forme cylindrique, avec un diamètre de dix à quinze centimètres pour une hauteur de quelques centimètres à quelques décimètres. Le volume total du terminal sol 10 est alors de quelques litres, pour une masse de quelques kilogrammes, par exemple entre un et dix kilogrammes, adaptée à un terminal sol facilement transportable par un utilisateur lors de ses déplacements. La partie mobile 31 comporte une enveloppe 33, comprenant une partie cylindrique surmontée d'une partie en forme de calotte sphérique, selon la forme classique d'un dôme de télescope. Dans le présent exemple, cette calotte sphérique présente un diamètre de dix à quinze centimètres. Cette enveloppe 33 fournit une protection aux éléments fonctionnels du terminal sol 10, particulièrement aux éléments optiques 32, contre les conditions environnementales (poussière, humidité, etc.). Cette enveloppe 33 est réalisée dans un matériau transparent dans la bande optique utilisée pour les communications avec le satellite 11. Dans une variante de réalisation, l'enveloppe 33 est de forme sensiblement sphérique et comporte un ensemble de hublots 36 transparents dans la bande optique utilisée pour les communications avec le satellite 11. Dans ce mode de réalisation, l'enveloppe 33 est mobile en rotation autour de l'axe d'élévation Y, les hublots 36 pouvant alors venir se placer derrière un écran de protection 37 adapté à éviter des rayures sur ces hublots 36 lorsque le terminal sol 10 n'est pas en communication. L'ensemble optique 32 conçu pour être athermique, c'est-à-dire avec une qualité optique et un alignement relatif des voies émission et réception très peu sensibles aux variations thermiques, qui peuvent être très importantes (jusqu'à 100°C) en fonction de l'ensoleillement et de la température externe. Dans l'exemple montré, non limitatif, les voies émission et réception (communication & pointage) sont séparées pour simplifier la séparation des faisceaux et permettre une meilleure compacité. L'athermalisation (c'est-à-dire le fait de rendre athermique le dispositif) est obtenue par le choix d'une combinaison optique adaptée (par exemple des miroirs plutôt que des lentilles réfractives, avec des focales égales pour les trois voies), et l'utilisation de matériaux présentant à la fois un faible coefficient d'expansion thermique (CET) et une bonne conductivité thermique (CT) pour assurer une température uniforme. Dans le présent exemple de réalisation, le carbure de Silicium (SiC) est utilisé pour réaliser l'ensemble optique, miroirs et structure porteuse, assurant une 30 dilatation faible et homogène grâce à son faible CET (de l'ordre de 2 pm/m/K) et sa forte conductivité (CT de l'ordre de 180 W/m/K). Cette bonne robustesse aux variations thermiques permet de ne pas contrôler la température du terminal, ce qui réduit fortement la puissance électrique nécessaire à son fonctionnement ( La batterie est ici de type Lithium-Ion, et d'une capacité de 100 Ah, compatible avec une autonomie de plusieurs semaines même en cas d'incapacité à utiliser le générateur photovoltaïque 38 pendant une période prolongée. La partie mobile comporte en premier lieu une unité de référence inertielle 63 miniaturisée, donnant une référence d'orientation 3-axes par mesure des directions de la gravité et du champ magnétique terrestre), ainsi qu'un récepteur de signaux de navigation par satellite (GPS ou autres), non illustré sur la figure. Ce type de senseur est connu par ailleurs et n'est pas décrit plus en détail. Cette unité de référence inertielle 63 et ce récepteur GPS fournissent des données à une électronique de contrôle 64 du terminal sol 10, laquelle reçoit également des informations d'un mécanisme de pointage 65, grand angle pour la première réalisation, et miroir mobile pour la variante (comprenant alors aussi les moyens manuels d'orientation en azimut et élévation 34', 35'). La séparation des voies d'acquisition/poursuite ("PAT'), d'émission et de 15 réception peut être réalisée comme à la Figure 6 avec des télescopes dédiés, ou bien lorsque le diamètre est plus important, avec un télescope commun et des moyens optiques de séparation spectrale et/ou par polarisation. C'est la solution préférée pour la variante de la Figure 5. L'électronique de contrôle 64 du terminal sol acquiert le mesures du senseur 20 d'acquisition et de poursuite 66 (Noté "ATS" sur la figure 6), et commande le mécanisme de pointage grand angle 65 pour orienter les télescopes PAT, émission & réception, ou le télescope commun aux trois voies. Par ailleurs, la partie mobile 31 du terminal sol 10 comporte une électronique de communication 68 en charge de l'émission et de la réception des signaux laser 25 (modulation/démodulation et codage/décodage) émis par une source de faisceau optique. Cette électronique de communication 68 reçoit des données d'entrée de la part d'une mémoire de données 70, alimentée par l'interface 62 de réception de données externes. L'électronique de communication 68 est reliée par des fibres optiques et des 30 coupleurs dioptriques à un télescope d'émission 72 et deux télescopes de réception, pour les voies communication 73 et acquisition/poursuite 67. Ces trois télescopes 72, 73, 67 sont éventuellement confondus, un système optique supplémentaire se chargeant alors de séparer les faisceaux. Dans le présent exemple de réalisation, nullement limitatif, la source de faisceau optique 69 est une source laser de longueur d'onde 0,8 pm. Cette longueur d'onde est choisie car elle offre une excellent efficacité de conversion électrique - optique. A titre d'information non limitative, un terminal sol 10, tel que décrit, présente un dimensionnement suivant : masse de l'ordre de 2 à 3 kg dans un volume de moins de 3 dm3. A titre de comparaison, ceci correspond aux valeurs typiques d'un sac d'appareil photo avec accessoires. Mode de fonctionnement Dans une première étape, le terminal sol 10 détermine sa position à la surface de la terre et son orientation, en utilisant notamment son unité de référence inertielle 63 et son récepteur GPS. Dans une seconde étape, sur demande de l'utilisateur, ou de façon automatique, par exemple à intervalles réguliers, ou lorsque que la météo est favorable ou encore que la mémoire de données contient un volume de données supérieur à une valeur prédéterminée, le terminal sol établit une communication avec un satellite faisant partie du système. Dans le cas d'un système utilisant un ou des satellites en orbite basse (LEO), le protocole d'établissement d'une communication, géré, du côté du terminal sol 10, par l'unité de contrôle du terminal 64, comprend les étapes suivantes (voir figure 7) : - première étape - le terminal sol 10 recherche dans une table 25 d'éphémérides stockée dans une mémoire quel satellite en orbite basse va passer le plus prochainement en vue de son point d'installation, avec une durée de survol suffisante pour l'émission des données à transmettre, - seconde étape - une fois ce satellite LEO déterminé, le terminal sol 10 oriente de façon préliminaire la ligne de pointage Z1 de son ensemble optique 32 30 en direction du point théorique de présence du satellite 11. Ce pointage préliminaire présente cependant un cône d'incertitude (typiquement d'un angle de l'ordre de 0.5 degré ou +/-10 mrad) principalement lié aux erreurs de mesure de l'orientation du terminal sol 10. Selon cette ligne de pointage Z1, le terminal sol 10 est adapté à recevoir des signaux optiques émis dans le cône d'incertitude autour de la ligne de pointage Z1 elle-même. Or, comme on l'a dit, l'établissement d'une communication optique par faisceau laser d'une puissance compatible avec la taille d'un terminal sol autonome et transportable, requiert une précision de l'ordre du un à quelques dizaines de microradians. De ce fait, un pointage plus fin est réalisé par le présent procédé. - troisième étape - lors de son survol d'une zone mémorisée dans une mémoire dudit satellite comme comprenant éventuellement des utilisateurs (le satellite ne pouvant éventuellement pas balayer systématiquement toute zone survolée), le satellite 11 balaie avec une balise la zone de survol désignée. On définit ici une balise comme un faisceau optique large, i.e. avec une divergence de plusieurs milliradians permettant un balayage rapide du cône d'incertitude. Une telle balise et les moyens de l'établir sont connus en soi. La zone à surveiller par le satellite 11 présente typiquement un diamètre de 300 km dans le cas d'un satellite GEO (pour un satellite LEO le diamètre est de quelques dizaines de km). - quatrième étape - lorsque la balise illumine le terminal sol 10, orienté selon la direction de pointage Z1, celui-ci détecte le signal de la balise. - cinquième étape - le terminal sol 10 en déduit la direction réelle du satellite 11 au sein du cône d'incertitude dudit terminal sol. - sixième étape - le terminal sol 10 émet son signal de communication optique (faisceau étroit, sans modulation utile) dans la destination du satellite 11. - septième étape - le satellite 11 reçoit le signal émis par le terminal sol 10 et stoppe le balayage de la balise pour assurer un éclairement permanent du terminal sol. C'est la phase critique du processus d'acquisition, dite de verrouillage de la liaison, puisque qu'elle doit être terminée avant que la balise ait cessé d"illuminer le terminal sol (durée Dans le cas où plusieurs terminaux sol 10 sont présents et cherchent à établir une communication avec un satellite GEO 11 dans une même zone surveillée, le satellite utilise un procédé d'Accès Multiple à Répartition dans le Temps (TDMA). Un tel procédé est connu en soi. Dans une variante de réalisation, c'est le terminal sol 10 qui émet un signal balise optique de balayage d'une zone d'incertitude dans laquelle doit se trouver un satellite 11 du système. Dans cette variante, les rôles du terminal sol et du satellite relais sont inversés pour les troisième à onzième étapes. Il est clair que cette variante suppose une puissance optique nettement accrue au niveau du terminal sol, la balise optique nécessitant typiquement une puissance d'une vingtaine de watts optiques, ce qui se traduit en environ 60 watts électriques. Cette puissance requise est à comparer avec la puissance de la source laser de communication, typiquement de l'ordre de 0.15 watts. Dans cette variante, chaque terminal sol 10 se voit attribuer préalablement des créneaux de communication, mémorisés dans chaque terminal sol (procédé TDMA également). Par contre, dans cette variante, un terminal sol peut demander un accès prioritaire en émettant un signal avec sa balise en dehors de son créneau "normal" de communication. Dans ce cas, le satellite établit une communication avec ce terminal sol en priorité, avant de reprendre sa séquence normale de communications. Dans une autre variante de ce procédé d'établissement d'une 5 communication, cette variante étant adaptée au cas d'un système utilisant un ou des satellites en orbite géostationnaire (GEO), le protocole d'établissement d'une communication, comprend les sous-étapes suivantes : - variante de première étape - le terminal sol 10 recherche dans une mémoire quel satellite en orbite géostationnaire est le plus en vue de son point 10 d'installation, - variante de seconde étape - une fois ce satellite déterminé, le terminal sol 10 oriente de façon préliminaire la ligne de pointage Z1 de son ensemble optique 32 en direction du point théorique de présence du satellite géostationnaire 11. Cette orientation préliminaire peut également être réalisée à la main par un 15 utilisateur du terminal sol. Les autres étapes sont inchangées. Dans une variante de réalisation, les éphémérides du satellite sont recalées à chaque liaison entre le satellite et le terminal sol 10. Elles sont alors transmises 20 par le satellite 11 au terminal sol 10 sur la voie descendante. Dans une autre variante de réalisation, le terminal de communication comporte une interface de communication avec un matériel informatique. Cette interface peut être notamment, mais non limitativement, de type USB, GSM, WiFi, WiMax, liaison série etc. De la sorte, il est possible à un utilisateur installé dans 25 une zone non couverte par un réseau de communications, de transférer des données au terminal en vue de leur acheminement vers le relais distant, et, partant, vers tout réseau relié audit relais distant. REVENDICATIONS1. Terminal (10) de communication léger et compact dit "terminal sol" vers un relais distant fixe ou mobile (11), caractérisé en ce que le terminal sol communique par liaison optique au moyen d'un émetteur optique directionnel et comporte des moyens de pointage, acquisition et suivi de l'émetteur/récepteur optique directionnel en élévation et azimut vers le relais distant, avec une précision compatible avec l'établissement d'une communication optique entre le terminal fixe et le relais distant. 2. Terminal selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens d'alimentation autonome en énergie. 3. Terminal (10) selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il comporte également des moyens autonomes de décision sur l'opportunité d'établissement de la communication selon une fonction préalablement déterminée de paramètres de fonctionnement et de paramètres extérieurs, ces paramètres comprenant notamment : le volume ou l'urgence de données à transmettre ou à recevoir, la faisabilité de la liaison selon la météo, la position du soleil et les réserves d'énergie. 4. Terminal (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens de pointage, acquisition et suivi de l'émetteur/récepteur optique directionnel en élévation et azimut vers le relais distant comprennent : - des moyens de détection de la position et de l'orientation du terminal sol relativement à un repère terrestre, - des moyens de détermination de la position du relais distant relativement au terminal sol, à une première valeur d'erreur angulaire près, définissant un cône d'incertitude (UC) du terminal sol, des moyens d'orientation de la direction de pointage de l'émetteur/récepteur optique en élévation et azimut relativement au repère terrestre,- des moyens de commande desdits moyens d'orientation, - des moyens de détection et décodage d'un signal optique reçu dans le cône d'incertitude, - des moyens d'émission d'un faisceau optique étroit, de précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage. 5. Terminal (10) selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que les moyens d'alimentation autonome en énergie 10 comprennent un générateur photovoltaïque. 6. Terminal (10) selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, caractérisé en ce que les moyens de détermination de la position du relais distant (11) comprennent une base de données d'éphémérides. 15 7. Terminal (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de montage athermique de l'émetteur/récepteur optique (32) au sein du terminal sol (10). 20 8. Terminal (10) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que l'émetteur/récepteur optique (32) utilise une source lumineuse de type laser émettant dans une longueur d'onde de la bande 0.8 micron. 25 9. Système de communication par liaison optique comprenant un terminal sol (10) selon l'une des revendications 1 à 8, disposé sensiblement à la surface terrestre, ledit terminal sol (10) disposant d'un émetteur/récepteur optique (32) directionnel, et un relais distant (11), dont la position relativement au terminal sol à un instant donné n'est connue qu'avec une précision angulaire prédéterminée. 30 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le relais distant est un satellite géostationnaire. 11. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le relais distant est un satellite en orbite basse. 12. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce que le relais distant est un drone. 13. Relais pour système de communication selon l'une des revendications 9 à 12, ledit relais comportant des moyens d'émission et de réception de signaux optiques dans une direction de pointage déterminée, caractérisé en ce qu'il comporte : - des moyens de balayage d'une zone prédéterminée par une balise optique, - des moyens de détection et décodage d'un signal optique reçu dans le cône d'incertitude, - des moyens de détermination de la position d'un terminal sol relativement au relais, à une première valeur d'erreur angulaire près, à partir d'un signal optique d'identification reçu du terminal sol, - des moyens d'orientation de la direction de pointage des moyens d'émission et de réception de signaux optiques, - des moyens de commande desdits moyens d'orientation, - des moyens d'émission d'un faisceau optique étroit, de précision de l'ordre de un dixième à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage. 14. Procédé de pointage, acquisition et suivi par un terminal sol selon l'une quelconque des revendications 1 à 8 d'un relais distant, ledit procédé comportant 30 des phases de :- détection par le terminal sol de sa position et son orientation relativement à un repère terrestre, - détermination de la position du relais distant relativement au terminal sol, à une première valeur d'erreur angulaire près, définissant un cône d'incertitude (1.1C) du terminal sol, - orientation de la direction de pointage de l'émetteur optique en élévation et azimut relativement au repère terrestre dans la direction du relais distant précédemment déterminée, - détection d'un signal optique en provenance du relais distant, reçu dans le cône d'incertitude du terminal sol, - orientation de la direction de pointage de l'émetteur optique en élévation et azimut relativement au repère terrestre dans la direction du signal reçu, - émission d'un signal optique en direction du relais distant, avec une précision de l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, pour confirmer l'établissement de la liaison, - codage et modulation du signal émis pour transmettre des données sur la voie montante, - démodulation et décodage du signal reçu pour recevoir des données sur la voie descendante. 15. Procédé de pointage, acquisition et suivi par un relais distant (11) selon la revendication 13, d'un terminal sol, ledit procédé comportant des phases de : - balayage par un signal de balise optique présentant un faisceau divergent, d'une zone prédéterminée de la surface terrestre, correspondant au cône d'incertitude autour de la direction attendue d'un terminal sol, - détection d'un signal optique en provenance d'un terminal sol, reçu dans le cône d'incertitude du relais, - arrêt du balayage de la balise et poursuite du signal optique reçu du terminal sol - extinction de la balise et émission d'un faisceau optique étroit, de précisionde l'ordre de un à quelques dizaines de microradians, selon la direction de pointage, - codage et modulation du signal émis pour transmettre des données sur la voie descendante, - démodulation et décodage du signal reçu pour recevoir des données sur la voie montante. 16. Satellite, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens de mettre en oeuvre un procédé de pointage, acquisition et suivi de terminal sol selon la revendication 15.