Brevet FR3027175A1 — publié le 20160415

Procédé pour fournir des données de paquets de données AIS reçus, dispositif et programme d'ordinateur à cet effet La présente invention concerne un procédé pour fournir des données de paquets de 5 données AIS reçus. L'invention concerne en outre un dispositif comprenant un dispositif de réception AIS et un moyen de fourniture pour fournir des données de paquets de données AIS reçus par l'intermédiaire du dispositif de réception AIS, ainsi qu'un programme d'ordinateur. 10 Plus généralement, l'invention a trait au domaine de la communication AIS dans le domaine du trafic maritime. De nos jours, la surveillance du trafic maritime qui est croissant à l'échelle mondiale repose essentiellement sur la surveillance radar, sur la radio vocale ainsi que sur l'utilisation du système d'identification automatique AIS (Automatic Identification System). En l'an 2000, le système AIS a été adopté en tant 15 que norme contraignante par l'Organisation maritime internationale (OMI) afin de renforcer la sécurité du trafic maritime international. Ce système radio à portée locale sert à l'échange de données de navigation et d'autres données concernant les navires qui sont censées permettre aux navires d'obtenir une vue d'ensemble exhaustive du trafic maritime à proximité. L'objectif principal consiste à éviter les 20 collisions entre les navires. Le système AIS émet alternativement sur deux canaux de la bande marine VHF, à savoir d'une part à 168,975 MHz et d'autre part à 162,025 MHz. L'émission des données AIS individuelles d'un navire a lieu à des créneaux horaires fixes dont 25 l'occupation est organisée de manière autonome par les participants concernés (ce que l'on appelle SOTDMA : self-organizing time-division multiple access). Ainsi, les participants individuels ne disposent que de 2250 intervalles de temps par minute pour la transmission de données. 30 En raison de la bande de fréquences VHF utilisée, la portée radio du système AIS d'un navire à un autre navire est d'environ 40 à 60 km, ce qui est légèrement supérieur à la visibilité normale en haute mer. Grâce à leur position surélevée, les stations côtières peuvent couvrir un rayon allant jusqu'à 100 km. En raison de la portée limitée et du protocole de transmission utilisé, les navires qui peuvent se voir 35 et recevoir les signaux entre eux forment une cellule radio AIS à l'intérieur de laquelle les participants peuvent émettre et recevoir sans collision de leurs données. 3027175 À cet égard, le système AIS ne constitue donc qu'un système radio local qui fournit certes suffisamment de données pour un navire en haute mer mais qui, sans dispositions supplémentaires, n'est pas approprié pour la collecte de données à l'échelle mondiale du trafic maritime qui ne cesse de s'intensifier. Pour les armateurs, les organisations maritimes ou les ministères de l'environnement, une collecte rapide des données AIS du trafic maritime présente un grand intérêt, en particulier afin de contrecarrer, entre autres, les activités illégales commises en haute mer. C'est pourquoi des antennes de réception AIS ont déjà été installées sur des satellites afin de pouvoir recevoir globalement les signaux AIS émis partout dans le monde par les navires à des intervalles réguliers. Cela permet certes une collecte mondiale des données de trafic maritime émises par l'intermédiaire du système AIS mais, dans la pratique, cela présente des difficultés et des inconvénients importants car initialement le système AIS n'a pas été mis au point pour une réception par satellite. En raison de la très grande hauteur de vol d'un satellite, on obtient une zone de réception que l'on appelle également zone de couverture ou empreinte au sol d'un diamètre d'environ 5000 km. Étant donné qu'en tant que système radio local le 20 système AIS s'organise de manière autonome en cellules radio individuelles qui émettent toutes sur les mêmes bandes de fréquences, un satellite avec une empreinte au sol d'une telle envergure est susceptible de recevoir les signaux d'une multitude de cellules radio dont les fréquences d'émission sont identiques si bien que les signaux radio AIS des différentes cellules radio AIS peuvent se chevaucher dans 25 la zone de réception du satellite. Liste des abréviations utilisées : AIS Automatic Identification System (SIA, système d'identification automatique) 30 SIC Successive I nterference Cancellation (annulation successive d'interférences) SOTDMA Self-Organizing Time Division Multiple Access (AMRT, accès multiple par répartition dans le temps) CSTDMA Carrier Sense Time Division Multiple Access (accès multiple par 35 répartition dans le temps et détection de porteuse) LEO Low Earth Orbit (orbite terrestre basse) 3027175 Des procédés pour fournir des données de paquets de données AIS reçus sont par exemple connus d'après DE 10 2012 110 384 Al ou WO 2008/148 188 Al . Pour de multiples raisons, la portée radio limitée des navires et les zones de 5 couverture relativement grandes des satellites sont susceptibles d'être à l'origine de chevauchements de paquets de données AIS qui, en raison de la transmission chevauchante dans le même intervalle de temps, peuvent être altérés et donc devenir erronés. Ci-dessous, on considère le cas où des paquets de données AIS sont reçus de manière chevauchante dans le même intervalle de temps par un 10 dispositif de réception AIS, par exemple un satellite ou une passerelle, en provenance de différents émetteurs qui n'ont pas pu s'accorder par rapport au moment de l'émission ou tout au moins qui ne l'ont pas fait. Cela peut par exemple se produire lorsque plusieurs navires avec fonctionnalité AIS sont présents au sein de l'empreinte au sol d'un même satellite AIS et que plusieurs parmi ces navires sont 15 trop éloignés les uns des autres pour qu'une liaison radio directe entre eux soit possible. Dans ce cas, la transmission chevauchante de paquets de données AIS dans le même intervalle de temps engendre des altérations au niveau du dispositif de réception AIS et donc des erreurs de la transmission de données. Le but de la présente invention est d'indiquer un procédé, un dispositif et un programme d'ordinateur permettant d'améliorer la fiabilité de la transmission de paquets de données AIS dans le cas de scénarios tels que celui décrit ci-dessus. Selon l'invention, on atteint ce but grâce à un procédé pour fournir des données de paquets de données AIS reçus, dans lequel des paquets de données AIS sont reçus par au moins un dispositif de réception AIS et les données des paquets de données AIS reçus sont analysées automatiquement, caractérisé en ce que de telles données d'un paquet de données AIS qui sont erronées sont reconstruites au moins en partie au moyen de données auxiliaires accessibles pour le dispositif de réception AIS, lesquelles données ne sont pas originaires du paquet de données AIS dont le décodage est en cours. L'invention propose un procédé pour fournir des données de paquets de données AIS reçus, dans lequel des paquets de données AIS sont reçus par au moins un 35 dispositif de réception AIS et les données des paquets AIS reçus sont analysées automatiquement. De telles données d'un paquet de données AIS qui sont erronées 3027175 sont reconstruites au moins en partie au moyen de données auxiliaires accessibles pour le dispositif de réception AIS, lesquelles données ne sont pas originaires du paquet de données AIS dont le décodage est en cours. L'invention présente l'avantage que la fiabilité du décodage correct des données AIS peut être améliorée 5 d'une manière peu onéreuse et simple à implémenter. Cela présente l'avantage que les performances globales de la transmission de données AIS peuvent être nettement améliorées. Cette amélioration est réalisable de manière peu onéreuse en complétant les logiciels d'exploitation de composants d'un système AIS, par exemple en complétant un programme d'ordinateur d'un satellite ou d'une passerelle d'un 10 système AIS. La présente invention a l'autre avantage de ne pas nécessiter d'adapter la norme AIS ou le protocole de données AIS, ni du côté émetteur ni du côté récepteur. 15 La présente invention peut en outre être combinée avantageusement avec d'autres améliorations de dispositifs de réception AIS tels que, par exemple, des procédés d'annulation successive d'interférences (SIC), des procédés d'annulation d'interférences parallèle (PIC) ou des détecteurs multi-utilisateurs présentant une ou plusieurs antennes de réception (Multi-user detector - MUD). Cela permet une 20 grande variabilité dans la mise en oeuvre de l'invention. Dans un mode de réalisation avantageux de l'invention, on peut prévoir que de telles données d'un paquet de données AIS, lesquelles données sont erronées, sont reconstruites au moins en partie au moyen de données auxiliaires accessibles pour 25 le dispositif de réception AIS qui ne sont pas originaires des paquets de données AIS. Les données auxiliaires nécessaires à cet effet peuvent être de différentes natures. Elles ont en commun de ne pas être originaires du paquet de données AIS en cours 30 de décodage ou de ne pas du tout être originaires de paquets de données AIS, de sorte qu'elles sont disponibles pour ainsi dire en tant qu'informations à priori même si le dispositif de réception AIS n'a pas encore pu recevoir de données d'autres participants AIS. De cette manière, un modèle de source d'information permettant d'améliorer la réception de paquets de données AIS est implémenté. 3027175 Si le dispositif de réception AIS correspond par exemple à une partie d'un satellite, par exemple d'un satellite LEO, alors ce sont par exemple ses coordonnées de position qui peuvent être utilisées en tant que données auxiliaires ou utilisées pour la création de données auxiliaires. Les données auxiliaires peuvent être des données 5 statiques mémorisées de manière permanente et qui ne varient pas. Les données auxiliaires peuvent également être des paramètres modifiables entièrement ou partiellement qui sont actualisés par exemple à des intervalles définis, qui peuvent être réguliers ou irréguliers. 10 Dans le cas où une reconstruction au moins partielle de données est réalisée au moyen des données auxiliaires ou au moyen d'autres données qui seront mentionnées ultérieurement telles que certaines connaissances préalables, cela peut par exemple être réalisé de telle sorte qu'au moins les valeurs de quelques bits de données d'un paquet de données AIS reçu peuvent être déterminées à l'aide des 15 données auxiliaires ou des données des connaissances préalables, ou au moins être estimées avec une certaine probabilité. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de réception AIS présente au moins deux états de fonctionnement dans lesquels il est utilisé de 20 manière alternative, les états de fonctionnement présentant au moins : a) un état de connaissances globales dans lequel une analyse des paquets de données AIS reçus est réalisée sans prise en compte de données enregistrées provenant de paquets de données AIS reçus précédemment, et b) un état de connaissances préalables, dans lequel une analyse des paquets de 25 données AIS reçus est réalisée en prenant en compte des données enregistrées, en tant que connaissances préalables, de paquets de données AIS reçus précédemment afin de reconstruire au moins en partie des données erronées de paquets de données AIS reçus en s'aidant de telles connaissances préalables. 30 Cela présente l'avantage que lors de la réception de paquets de données AIS, une sécurité de réception encore améliorée peut être réalisée en utilisant les paquets de données AIS reçus précédemment. Dans l'état de connaissances globales, les données auxiliaires peuvent être utilisées de manière avantageuse pour la 35 reconstruction de données erronées d'un paquet de données AIS. 3027175 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de réception AIS est commuté automatiquement de l'état de connaissances préalables à l'état de connaissances globales lorsqu'aucun paquet de données AIS correctes ou correctement reconstructibles n'est reçu pendant un délai minimal prédéterminé. 5 Ainsi, on obtient une réaction automatique à des données obsolètes existantes mémorisées en tant que connaissances préalables de sorte que la probabilité d'une reconstruction correcte de données ne soit pas à son tour diminuée en raison de connaissances préalables obsolètes. Le délai minimal prédéterminé peut être un délai fixe ou un délai variable fixé en fonction de différents critères. Ainsi, le délai 10 minimal peut être fixé par exemple en fonction de données navire, à savoir en fonction des contenus de paquets de données AIS. Le délai minimal peut également être fixé en fonction d'un nombre prédéterminé de paquets de données AIS attendus pendant cet intervalle de temps ou bien en fonction d'un nombre déterminé de paquets de données AIS erronés reçus. 15 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de réception AIS est utilisé en permanence ou au moins temporairement exclusivement à l'état de connaissances globales. Ainsi, le dispositif de réception AIS peut être commuté en permanence sur l'état de connaissances globales par exemple au moyen d'un 20 paramètre réglable. Cela peut être souhaitable par exemple dans le cas où aucune poursuite de navires qui émettent des paquets de données AIS ne doit avoir lieu. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins l'un des paramètres de transmission AIS suivants est déterminé ou au moins estimé à l'aide 25 des données auxiliaires : fréquence, synchronisation temporelle, synchronisation de trame, estimation de canal. De cette manière, le modèle de source d'information permet non seulement de réaliser une amélioration de la sécurité de détection des données individuelles mais également une amélioration des autres propriétés de réception. Ainsi, avec le modèle de source d'information à l'aide duquel certains bits 30 de données d'un paquet de données AIS sont à considérer comme connus, on peut par exemple utiliser ces bits connus en tant que signaux pilotes à des fins de synchronisation lorsde la réception de messages AIS. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, au moins des paquets de 35 données AIS reçus sans erreur sont mémorisés, en particulier mémorisés de manière spécifique à l'émetteur, en vue d'une connexion pendant des intervalles de 3027175 temps ultérieurs du protocole AIS. L'enregistrement des données AIS peut avoir lieu sous forme codée ou non codée, à savoir directement sous la forme du paquet de données AIS reçu. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, la reconstruction de données est réalisée paquet par paquet. Cela permet une association précise entre les données à reconstruire et les données correspondantes issues d'intervalles de temps antérieurs. 10 Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de réception AIS est utilisé de manière spécifique à l'émetteur soit dans un état de connaissances globales soit dans un état de connaissances préalables. Ainsi le dispositif de réception AIS peut être utilisé non seulement de manière générale pour tous les émetteurs, à savoir pour tous les navires équipés AIS, dans un état de 15 connaissances globales ou dans un état de connaissances préalables. Mais on peut plutôt implémenter pour chaque émetteur, à savoir pour chaque navire, un état de connaissances globales et un état de connaissances préalables spécifique d'un émetteur. D'autres améliorations de la réception des paquets de données AIS, en particulier lorsque ceux-ci sont erronés, sont ainsi possibles. 20 Selon l'invention, le but mentionné au début est atteint grâce à un dispositif comprenant un dispositif de réception AIS et un moyen de fourniture pour la fourniture de données de paquets de données AIS reçus par l'intermédiaire du dispositif de réception AIS, le moyen de fourniture étant conçu pour mettre en oeuvre 25 un procédé du type décrit ci-dessus. Cela aussi permet d'obtenir les avantages mentionnés précédemment. Le moyen de fourniture peut être réalisé en particulier sous la forme d'une passerelle ou bien faire partie d'une passerelle d'un système AIS. 30- Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le dispositif de réception AIS est un composant d'un satellite AIS, par exemple d'un satellite LEO. Le satellite AIS peut être conçu pour transmettre, avec ou sans prétraitement, les données AIS reçues à une unité de coordination commune, par exemple une passerelle. C'est ici qu'un traitement ultérieur et en particulier un décodage des paquets de données 35 peuvent être réalisés. 3027175 Selon l'invention, le but mentionné au début est en outre atteint grâce à un programme d'ordinateur comprenant des moyens de code de programme lequel programme d'ordinateur est conçu pour mettre en oeuvre un procédé du type décrit ci-dessus lorsque le programme d'ordinateur est exécuté sur un ordinateur. Le 5 programme d'ordinateur peut par exemple être exécuté sur un ordinateur d'un dispositif de réception AIS, d'un moyen de fourniture ou d'une passerelle. Dans ce contexte, on entendra par dispositif de réception AIS tout dispositif capable de recevoir des paquets de données AIS. Il peut s'agir de récepteurs AIS purs ou 10 bien d'émetteurs-récepteurs AIS sur des navires, ou d'unités de communication AIS à l'intérieur de satellites. Ci-dessous, on décrit la présente invention plus en détail à l'aide d'exemples de réalisation et de dessins. 15 Sur les dessins, la figure 1 illustre un système AIS et la figure 2 illustre une topologie de référence pour la réception de paquets de données AIS dans un satellite et 20 la figure 3 illustre la trame de réception des paquets de données dans le satellite pour la topologie de référence de la figure 2 et la figure 4 illustre un modèle de source d'information AIS basé sur une chaîne de Markov et la figure 5 illustre un dispositif de réception AIS sous la forme d'un schéma 25 fonctionnel d'un premier mode de réalisation et la figure 6 illustre un dispositif de réception AIS sous la forme d'un schéma fonctionnel d'un deuxième mode de réalisation. Sur les figures, on utilise les mêmes numéros de référence pour des éléments 30 mutuellement correspondants. La figure 1 illustre la structure de base d'un système AIS impliquant au moins un satellite AIS. Des navires 10, 20 communiquent entre eux ou bien avec ce que l'on appelle des « stations de base ». Un satellite AIS 80 localisé par exemple en orbite 35 terrestre basse (LEO) écoute la communication de données AIS comme illustré par les flèches en pointillés. Le satellite AIS 80 communique avec une station AIS 90 3027175 située par exemple dans l'atmosphère terrestre sur le sol, et pouvant être réalisée par exemple sous la forme d'une passerelle. En tant que perfectionnement dans le contexte de la présente invention, la passerelle 90 présente un moyen de fourniture 91 qui réalise une reconstruction de données au moyen des données auxiliaires. À 5 cet effet, le satellite AIS 80 transmet les paquets de données AIS reçus en provenance des navires 10, 20 et les communique à la passerelle 90. Où ils peuvent être analysés par le moyen de fourniture 91. Le figure 2 illustre un exemple de disposition de six navires 10, 20, 30, 30 40, 50, 60 10 au sein d'une empreinte au sol 100 d'un satellite AIS. Les navires 10, 20, 30, 40 forment un groupe de navires qui sont en mesure, grâce à la distance suffisamment faible, de réaliser entre eux une commande d'accès SOTDMA à l'intérieur de la zone partielle 101 et ils forment ainsi une cellule radio AIS. De manière similaire, les navires 50, 60 localisés dans une zone partielle 102 peuvent réaliser entre eux une 15 commande d'accès SOTDMA et ils forment une autre cellule radio AIS. Aucune collision de données ne peut se produire à l'intérieur de chaque zone partielle 101 et 102. Mais entre les zones partielles 101, 102, il n'existe aucune coordination concernant l'accès au canal de transmission de données. 20 Ci-dessous, on suppose que le navire 10 émet un paquet de données 1, que le navire 20 émet un paquet de données 2, que le navire 30 émet un paquet de données 3, que le navire 40 émet un paquet de données 4, que le navire 50 émet un paquet de données 5 et que le navire 60 émet un paquet de données 6. 25 À présent, on part de la situation illustrée sur la figure 3 qui peut se présenter dans le cas de la topologie de la figure 2. La figure 3 illustre un axe des temps avec quatre cadres (frames) f1, f2, f3, f4 d'une transmission de données AIS mettant en oeuvre SOTDMA pour la commande d'accès. Dans l'exemple simplifié illustré ici, on voit que chaque cadre f1, f2, f3, f4 présente dix intervalles de temps (slots) s1, s2, s3, s4, s5, 30 s6, s7, s8, s9, s10 dans chacun desquels un des navires peut transmettre un paquet de données. Comme déjà mentionné, six navires 10, 20, 30, 40, 50, 60 utilisant le canal de transmission AIS se trouvent dans l'empreinte au sol 100 d'un satellite AIS. On suppose en outre que chaque navire transmet un paquet de données par cadre. Alors que la commande d'accès est réalisée par SOTDMA dans chaque zone 35 partielle 101, 102, il n'y a pas de commande d'accès entre les navires des différentes zones partielles 101, 102. En conséquence, il peut arriver que les navires 3027175 10 transmettent leurs paquets de données pendant le même intervalle de temps de sorte que des paquets de données chevauchants et donc altérés et erronés sont reçus par le satellite AIS qui balaye une zone plus grande. 5 Lorsque l'on considère le cadre f1, on comprend que les paquets de données 1, 2, 4, 6 peuvent être décodés avec succès. Une altération survient au niveau des paquets de données 5, 3. Dans ce cas, le navire 30 part du principe qu'il y a un temps mort d'intervalle de temps de quatre pour l'émission de paquets de données ce qui signifie que l'intervalle de temps sélectionné sera conservé pour les quatre cadres suivants. 10 Selon l'invention, le procédé pour fournir des données peut commencer à évaluer la position du navire 50 à l'aide des données auxiliaires et à évaluer des paramètres de mouvement pour les cadres suivants, le procédé pouvant également éliminer les paquets de données correspondants. Une fois que les paquets de données du navire 15 50 ont été éliminés avec succès, on voit que les paquets de données du navire 30 peuvent être décodés correctement car il est possible de résoudre la collision de données. Il en résulte que les paquets de données de tous les navires peuvent être décodés avec succès grâce au procédé de l'invention. Comme déjà mentionné, la présente invention implémente un modèle de source d'information pour améliorer la 20 réception de paquets de données AIS. Pour cela, on peut dans un premier temps utiliser les données auxiliaires qui sont des données généralement connues et qui ne dépendent pas de paquets de données AIS. De plus, on peut utiliser en tant que source d'information supplémentaire les informations contenues dans les paquets de données AIS reçus. Les messages AIS, contiennent par exemple des indications de 25 position qui contiennent une information concernant la position géographique (latitude et longitude) d'un navire. Lorsqu'un dispositif de réception AIS se trouve à bord d'un avion ou d'un satellite et l'antenne balaye par exemple une zone de réception dans la région méditerranéenne, on sait en tant qu'information généralement connue que les navires dont des messages AIS sont reçus se trouvent 30 obligatoirement dans la région méditerranéenne. Lorsque l'on tient également compte du fait que la longitude et la latitude sont codées selon une représentation de complément à deux, le récepteur peut supposer que les bits les plus significatifs (most significant bits-MSBs) des champs de latitude et de longitude dans le paquet de données AIS sont connus de manière univoque. On peut en déduire des 35 informations auxiliaires utilisables pour améliorer la réception de données dans un dispositif de réception AIS de la manière suivante : 3027175 Les informations auxiliaires aident le récepteur à obtenir une meilleure estimation des bits de données et donc à corriger dans une large mesure les bits de données erronés. Les informations auxiliaires aident le récepteur à détecter des paquets de données AIS et à évaluer les paramètres de transmission tels que la fréquence, la synchronisation temporelle, la synchronisation de trame et l'estimation de canal. La figure 4 illustre un modèle de source d'information AIS basé sur une chaîne de 10 Markov. Le dispositif de réception AIS ou son modèle de source d'information peut être utilisé selon deux états de fonctionnement 110, 111, à savoir un état de connaissances globales 110 et un état de connaissances préalables 111. L'état de connaissances globales est adopté lorsqu'aucune information exploitable provenant de paquets de données AIS reçus n'est encore présente, par exemple parce 15 qu'aucun paquet de données AIS n'a encore été reçu ou parce que ceux-ci étaient erronés. Dès qu'au moins un paquet de données AIS est reçu correctement, une transition d'état 112 se produit entraînant la commutation à l'état de connaissances préalables 111. Si les paquets de données AIS font défaut pendant un certain temps ou s'ils ne sont pas reçus avec des contenus de données ou des sommes de 20 contrôle corrects, une transition d'état 113 entraîne à nouveau une commutation à l'état de connaissances globales 110. Dans l'état de connaissances globales, seules les données auxiliaires disponibles en tant qu'informations à priori sont utilisées pour la reconstruction de données AIS. Dans l'état de connaissances préalables, les informations pouvant être extraites à partir de paquets de données AIS reçus 25 correctement sont utilisées pour une amélioration de la réception de données AIS. En vue de la transition d'état 113, on peut par exemple vérifier si N paquets de données AIS ont été reçus avec une somme de contrôle erronée ou si aucun paquet de données n'a été reçu d'un navire pendant une durée déterminée. Pour cela, la valeur de N peut être choisie librement. 30 Ci-dessous, on explique à l'aide de quelques exemples l'utilisation des données auxiliaires généralement connues. Pour cela, le tableau suivant récapitule dans un premier temps la structure classique d'un message AIS de classe A (AIS position report). 35 3027175 12 Champ Nombre de bits Message ID 6 Repeat indicator 2 User ID 30 Navigational status 4 Rate of turn 8 Speed over Ground SOG 10 Position accuracy 1 Longitude 28 Latitude 27 Course over Ground, COG 12 True heading 9 Time stamp 6 Special maneuver indicator 2 Spare 3 RAIM-flag 1 Communication state 19 Dans l'état de connaissances globales, on peut par exemple réaliser une analyse statistique de tous les champs d'un paquet de données AIS afin de créer les données auxiliaires, tout en tenant compte du fait que certaines valeurs sont réservées pour 5 une utilisation ultérieure et ne sont pas encore utilisées. Le procédé tient en outre compte du fait que la survenue de certaines valeurs dans certains champs présente une plus grande probabilité que d'autres valeurs. La répartition statistique n'est donc pas homogène mais elle présente des hétérogénéités qui peuvent être utilisées. 10 Lorsque l'on considère par exemple le champ Message ID, on peut constater que ce champ comporte 6 bits mais que seules des valeurs dans la gamme de 0 à 27 sont utilisées. Les valeurs de 28 à 63 sont réservées pour une utilisation future. Par conséquent, le fait que le bit du champ Message ID ayant la valeur la plus élevée est connu de manière univoque et prend toujours la valeur 0 peut être utilisé en tant 15 qu'information a priori connue et donc en tant que donnée auxiliaire. En procédant à une analyse supplémentaire, on peut également déterminer la probabilité avec laquelle le champ Message ID prend chaque valeur décimale disponible. Une analyse statistique peut par exemple donner les probabilités suivantes : 302 71 75 13 Valeur décimale Probabilité 0 0 1, 2, 3 1/4 4 à 27 1/(4'24) 28 à 63 0 Les probabilités ainsi déterminées permettent d'évaluer les probabilités avec lesquelles chaque bit prend la valeur 1 : Bit 1 2 3 4 5 6 Probabilité pour 0 0,1250 0,1250 0,1250 0,5 0,5 la valeur « 1 » Les données de probabilité peuvent en outre être utilisées en tant que données auxiliaires pour évaluer la valeur de bits de données d'un paquet de données AIS et pour reconstruire des bits de données erronés le cas échéant. Dans le présent 10 exemple, on obtient une entropie de 3,53 bits pour le champ Message ID. Cela signifie qu'à condition d'éviter toute redondance, ce champ pourrait être compressé à 3,53 bits ou bien que pour un codage avec 6 bits, 2,47 bits sont présents en tant que redondance. Une telle redondance inhérente dans le champ Message ID peut donc être utilisée pour l'amélioration de la réception des paquets de données AIS. 15 De plus, on peut considérer les champs dans lesquels la longitude et la latitude d'un navire sont mémorisées. Étant donné que le navire doit se trouver dans la zone de couverture du dispositif de réception AIS, certaines données auxiliaires peuvent aussi en être extraites. Ci-dessous, on expliquera ce procédé à l'aide de l'exemple 20 du champ contenant la longitude. La valeur numérique de la longitude dans le champ longitude correspond à une valeur de un divisé par dix mille minutes codée sous la forme d'une représentation de complément à deux. Les valeurs positives correspondent aux longitudes Est, les valeurs négatives aux longitudes Ouest. Le champ comporte 22 bits. Ici, c'est le bit de valeur la plus élevée qui détermine le 25 signe (est, ouest), les 21 bits restants indiquent la valeur absolue de la longitude. Si l'on suppose qu'un dispositif de réception AIS balaye une zone dont la longitude se situe entre 10 et 20 degrés Est. Si l'on suppose en outre que les navires présents dans ces zones de balayage sont répartis de manière homogène par rapport à la 3027175 14 longitude, la probabilité pour chaque bit de prendre la valeur 1 est indiquée sur le tableau suivant. Bit 1 2 3 4 5 6 7 Pr(« 1 ») 0 0 0 0 0 0 0 Bit 8 9 10 11 12 13 14 Pr(« 1 ») 0 1 0 0 1 0,3792 0,6208 Bit 15 16 17 18 19 20 21 Pr(« 1 ») 0,4096 0,5840 0,4880 0,4880 0,4928 0,5008 0,5008 Bit 22 23 24 25 26 27 28 Pr(« 1 ») 0,4992 0,4992 0,5 0,5 0,5 0,5 0,5 5 Pr (« 1 ») signifie ici la probabilité pour la valeur 1. Comme on le voit, la valeur peut être constatée au préalable de manière univoque pour 12 de ces bits, à savoir ces bits sont connus de manière univoque dans tous les cas. Pour quatre autres bits, à savoir les bits 13 à 16, on constate des valeurs de probabilité qui ne sont pas très proches de 0,5. Ici aussi, on dispose d'une certaine redondance qui peut être 10 exploitée. En revanche, une probabilité de 0,5 signifierait que les bits prennent la valeur 0 ou 1 de manière totalement aléatoire. Dans ce cas, l'entropie binaire du codage des données du champ longitude s'élève à 14,8698 bits. Ainsi, le champ longitude présente une redondance de presque 50 %. 15 Les informations déjà présentées concernent les informations auxiliaires qui sont toujours connues et donc déjà présentes dans l'état de connaissances globales. Le fait d'utiliser en plus l'état de connaissances préalables permet d'augmenter encore la probabilité de reconstruction des bits de données erronés. On suppose que le 20 modèle de source d'information se trouve à l'état de connaissances préalables pour un navire déterminé 10. En conséquence, la position géographique du navire 10 à un moment T ainsi que son sens de déplacement et sa vitesse sont connus. Grâce à ces autres informations, la position du navire à un moment T + « tau » peut être estimée de manière relativement simple. Lorsque par exemple un navire se 25 déplaçant à une certaine vitesse est détecté au moment T à une longitude de 10 degrés est, alors en supposant que la répartition soit homogène, on peut estimer la position du navire au moment T + « tau » comme étant de 10,045 degrés +/- 0,05 degrés. À présent, on connaît donc 19 bits du champ longitude en se basant sur les 3027175 15 informations auxiliaires généralement connues déjà présentées, et l'entropie est alors de 8,99 bits. Dans un autre perfectionnement avantageux, les relations entre les différents 5 champs d'un paquet de données AIS peuvent être prises en compte pour la reconstruction de données. Lorsqu'un navire en mer est par exemple très éloigné des côtes, il est très probable qu'il se déplace à grande vitesse. Ainsi, lorsqu'un paquet de données AIS est reçu en provenance d'un navire en pleine mer et qu'une vitesse de zéro ou de pratiquement zéro est indiquée, il est très probable que le 10 paquet de données AIS soit erroné. Dans le modèle de source d'information, on peut en tenir compte en utilisant une répartition commune des différents champs AIS. Cette répartition peut refléter les relations entre les différents champs. Exemple : - Latitude et longitude : cette information permet de savoir si les 15 coordonnées du navire sont localisées sur la terre ferme. - Vitesse, latitude et longitude : dans un port il est très probable que le navire se déplace à faible vitesse, en pleine mer, il est plus probable qu'il se déplace à grande vitesse. 20 Cela peut alors être réalisé avec un décodeur installé dans un dispositif de réception AIS ou dans une passerelle dont quelques exemples sont en outre présentés ci-après. 25 Exemple 1 : Synchronisation Les données auxiliaires peuvent être utilisées pour une détection et synchronisation. Une possibilité consiste à n'utiliser que les bits dont la valeur est déjà connue avec précision. La détection et l'estimation sont réalisées en utilisant la séquence 30 d'entraînement (« Training ») ainsi que les drapeaux de début et de fin d'un message AIS qui présente au total 40 bits. Lorsqu'on utilise à cet effet uniquement les bits connus avec la probabilité 1, alors le décodeur, par exemple le dispositif de réception AIS, peut établir des séquences d'entraînement plus longues pour améliorer les résultats de détection et d'estimation. Lorsque l'on suppose, sur la base du modèle 35 de source d'informations indiqué, par exemple que les données du champ longitude sont réparties de manière homogène entre 10 degrés et 20 degrés est, 10 bits du 3027175 16 champ longitude sont connus avec précision et peuvent être utilisés pour la synchronisation par exemple en étendant la séquence d'entraînement de 40 bits à 50 bits. On peut procéder de manière similaire avec les autres champs d'un message AIS. 5 Exemple 2 : Détection multi-utilisateurs Le dispositif de réception AIS peut par exemple être conçu tel qu'illustré sur la figure 5. Il présente un tampon d'entrée 120, dans lequel les paquets de données AIS reçus 10 sont stockés sous forme brute. Il y a également une unité de détection 121 à laquelle les données brutes sont transmises par le tampon 120 et dans laquelle elles sont détectées. De plus, on trouve une unité de démodulation et de décodage de somme de contrôle 123. Les résultats de l'unité de détection 121 ainsi que les données brutes du tampon d'entrée 120 sont transmis à celle-ci. Les paquets de données AIS 15 sont décodés et vérifiés à l'intérieur de l'unité de décodage 123. Une fois décodées les données AIS 125 sont délivrées par l'intermédiaire d'une sortie. On trouve également une unité de remodulation 124. De plus, le modèle de source d'information selon l'invention est présent sous la forme du bloc 122. Celui-ci transmet les données auxiliaires 126 à l'unité de détection 121 ainsi qu'à l'unité de 20 décodage 123. Les paquets de données AIS sont détectés dans l'unité de décodage 121 à l'aide des données auxiliaires 126. Dès qu'un paquet de données AIS a été détecté, celui-ci est décodé par l'unité de décodage 123. La somme de contrôle est également vérifiée. 25 Là encore, les données auxiliaires 126 sont utilisées. L'utilisation des données auxiliaires 126 permet déjà d'éliminer certaines erreurs ou de les réduire sur la base des probabilités. Les données qui ont ainsi d'abord été déterminées, entièrement ou partiellement reconstruites sont à nouveau modulées selon le protocole AIS par l'unité de remodulation 124 puis renvoyées vers le tampon 120. L'interférence des 30 paquets de données AIS remodulés est alors soustraite par le tampon d'entrée 120. Les données ainsi obtenues peuvent y être à nouveau détectées par l'unité de détection 121 et décodées par l'unité de décodage 123. Ceci permet d'éliminer les perturbations dans les données brutes reçues. Pour améliorer la puissance de réception, il est possible de réaliser un décodage logiciel de la somme de contrôle. 35 3027175 17 Dans l'exemple illustré sur la figure 5, on peut mettre en oeuvre un procédé de « Successive Interference Cancellation » (procédé d'annulation successive d'interférences) pour améliorer la reconstruction de données erronées. On peut également mettre en oeuvre un procédé de « Partial Successive Interference 5 Cancellation » (procédé d'annulation successive partielle d'interférences). Dans ce cas, il est possible d'éliminer au moins une partie des erreurs dans un paquet de données AIS, même en présence d'une somme de contrôle erronée. Exemple 3 : Détection multi-utilisateur avec vérification d'intégrité 10 La figure 6 illustre un autre mode de réalisation d'un dispositif de réception AIS, dans lequel, par rapport au mode de réalisation de la figure 5, une unité de vérification de l'intégrité 128 a été ajoutée sur le trajet entre l'unité de décodage 123 et l'unité de remodulation 124. Par ailleurs, le mode de réalisation de la figure 6 est similaire à 15 celui de la figure 5. L'unité de vérification de l'intégrité 128 reçoit les connaissances préalables 127 du modèle de source d'information 122. Celles-ci sont utilisées dans l'unité de vérification de l'intégrité 128 pour améliorer la reconstruction de données AIS erronées. Au final, on obtiendra ainsi un rendement encore meilleur en données AIS correctes 125. 20 Dans d'autres exemples, on peut également utiliser, à la place du procédé d'annulation successive d'interférences, un autre procédé tel que, par exemple, un procédé de « Parallel Interference Cancellation » ou un autre procédé approprié, en particulier un procédé capable d'utiliser les données auxiliaires et/ou les 25 connaissances préalables. REVENDICATIONS: 1. Procédé pour fournir des données de paquets de données AIS reçus (1, 2, 3, 4, 5, 6), dans lequel des paquets de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6) sont reçus par au moins un dispositif de réception AIS (80) et les données des paquets de données AIS reçus (1, 2, 3, 4, 5, 6) sont analysées automatiquement, caractérisé en ce que de telles données d'un paquet de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6) qui sont erronées sont reconstruites au moins en partie au moyen de données auxiliaires (126) accessibles pour le dispositif de réception AIS (80), lesquelles données ne sont pas originaires du paquet de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6) dont le décodage est en cours. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le dispositif de réception AIS (80) présente au moins deux états de fonctionnement (110, 111), dans lesquels il est utilisé de manière alternative, les états de fonctionnement présentant au moins : a) un état de connaissances globales (110), dans lequel une analyse des paquets de données AIS reçus (1, 2, 3, 4, 5, 6) est réalisée sans prise en compte de données enregistrées provenant de paquets de données AIS reçus précédemment (1, 2, 3, 4, 5, 6), et b) un état de connaissances préalables (111), dans lequel une analyse des paquets de données AIS reçus (1, 2, 3, 4, 5, 6) est réalisée en prenant en compte des données enregistrées, en tant que connaissances préalables, de paquets de données AIS reçus précédemment (1, 2, 3, 4, 5, 6) afin de reconstruire au moins en partie des données erronées de paquets de données AIS en s'aidant de telles connaissances préalables (127). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif de réception AIS (80) est commuté automatiquement de l'état de connaissances préalables (111) à l'état de connaissances globales (110) lorsqu'aucun paquet de données AIS correctes ou correctement reconstructibles (1, 2, 3, 4, 5, 6) n'est reçu pendant un délai minimal prédéterminé. 4. Procédé selon la revendication 2 ou 3, caractérisé en ce que dans l'état de connaissances globales (110), les données auxiliaires (126) sont utilisées 3027175 19 pour la reconstruction de données erronées d'un paquet de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6). 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce 5 que le dispositif de réception AIS (80) est utilisé en permanence ou au moins temporairement exclusivement à l'état de connaissances globales (110). 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au moins l'un des paramètres de transmission AIS suivants est 10 déterminé ou au moins estimé à l'aide des données auxiliaires (126) : fréquence, synchronisation temporelle, synchronisation de trame, estimation de canal. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé 15 en ce qu'au moins des paquets de données AIS reçus (1, 2, 3, 4, 5, 6) sans erreur sont mémorisés, en particulier mémorisés de manière spécifique à l'émetteur, en vue d'une utilisation pendant des intervalles de temps ultérieurs du protocole AIS. 20 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif de réception AIS (80) est utilisé de manière spécifique à l'émetteur soit dans un état de connaissances globales (110) soit dans un état de connaissances préalables (111). 25 9. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que de telles données d'un paquet de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6) qui sont erronées, sont reconstruites au moins en partie au moyen de données auxiliaires (126) accessibles pour le dispositif de réception AIS (80) qui ne sont pas originaires du paquet de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6). 30 10. Dispositif comprenant un dispositif de réception AIS (80) et un moyen de fourniture (91) pour la fourniture de données de paquets de données AIS (1, 2, 3, 4, 5, 6) reçus par l'intermédiaire du dispositif de réception AIS (80), caractérisé en ce que le moyen de fourniture (91) est conçu pour la mise en 35 oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes. 3027175 20 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le moyen de fourniture (91) est réalisé sous la forme d'une passerelle (90) ou fait partie d'une passerelle (90). 5 12. Programme d'ordinateur comprenant des moyens de code de programme conçu pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, lorsque le programme d'ordinateur est exécuté sur un ordinateur.