Brevet FR3056305A1 — publié le 20180323

Domaine Technique [0001] De manière générale, l'invention concerne des véhicules aérospatiaux conçus pour être capables de voler en formation sous la supervision d'un véhicule aérospatial particulier. Arrière-plan technologique [0002] La réalisation d'un vol en formation par des véhicules aérospatiaux est un sujet très étudié actuellement. En particulier, des vols en formation en toute sécurité et de façon autonome pourraient ouvrir la voie à la réalisation d'une multitude d'applications telles que, par exemple, des télescopes spatiaux ou aéroportés à grande ouverture, des interféromètres spatiaux ou aéroportés très précis, des radars à synthèse d'ouverture, des manoeuvres complexes par des véhicules aérospatiaux, etc. [0003] Le document US 2010/0032528 décrit un système de contrôle de déploiement d'au moins deux engins spatiaux destinés à se déplacer en formation sous le contrôle de stations au sol. Chaque engin est relié à une station au sol par une liaison de communication. Les manoeuvres à effectuer par chaque engin spatial sont déterminées au sol afin de placer la formation dans une configuration choisie. Les instructions pour effectuer les manoeuvres sont envoyées séparément à chaque engin par les stations au sol. [0004] L'objectif de la présente invention est de pallier aux inconvénients des solutions existantes. Description générale de l'invention [0005] Selon un aspect de l'invention, les véhicules aérospatiaux sont configurés pour permettre une approche globale de la supervision et/ou gestion de la formation afin que la mise en oeuvre du système de contrôle ainsi que la gestion de la formation ne soient pas sensiblement plus compliquées ni coûteuses que celles d'un véhicule aérospatial unique. [0006] Dans le contexte de ce document, l'expression « véhicules aérospatiaux » englobe les véhicule spatiaux (p.ex. des satellites, des sondes, etc.) ainsi que les 3056305 2 véhicules aéronautiques (p.ex. des drones, des avions, etc.). Le terme « véhicule aérospatial primaire » fait référence à un véhicule aérospatial responsable d'un ou de plusieurs autres véhicules aérospatiaux qui lui sont attribués, appelés « véhicules aérospatiaux secondaires ». Les véhicules aérospatiaux secondaires 5 peuvent être supervisés et/ou gérés par le véhicule aérospatial primaire. Les véhicules aérospatiaux visés par ce document sont conçus pour voler en formation, c'est-à-dire pour réaliser un vol coordonné. De préférence, les véhicules aérospatiaux secondaires de la formation sont éloignés, au maximum de 500 km, préférablement au maximum de 100 km, plus préférablement au maximum de 10 50 km, encore plus préférablement au maximum de 10 km, du véhicule aérospatial primaire. [0007] Un premier aspect de la présente invention se rapporte à un véhicule aérospatial primaire, apte à communiquer avec un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires d'une formation de véhicules aérospatiaux. Le véhicule 15 aérospatial primaire comprend une antenne configurée pour réceptionner des signaux de radionavigation aussi appelés signaux GNSS (GNSS pour « Global Navigation Satellite System » en anglais), un numériseur configuré pour numériser les signaux GNSS réceptionnés par l'antenne, un système de communication configuré pour réceptionner des données comprenant des signaux GNSS 20 numérisés par les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires et pour transmettre des données comprenant des instructions de vol pour les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires et un processeur de signaux GNSS embarqué. Le processeur de signaux GNSS embarqué est configuré pour déterminer un état de navigation de la formation sur base des signaux GNSS 25 numérisés provenant du numériseur ainsi que de ceux provenant, via le système de communication, de l'un ou des plusieurs véhicules aérospatiaux de la formation. [0008] Un signal GNSS correspond à un signal de radionavigation émis par un satellite GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, ...) dans une certaine bande de fréquences. Le signal GNSS comprend une porteuse modulée par un code, des données (sauf dans le cas d'un signal pilote), et, optionnellement, une sous- porteuse. La porteuse est de forme sinusoïdale à une certaine fréquence (par exemple à une fréquence de 1575,42 MHz dans la bande de fréquences L1). Le 3056305 3 code est un code binaire pseudo-aléatoire (« Pseudo-Random Noise (PRN) sequences » ou « PRN code » en anglais) identifiant le satellite émetteur. Les données comprennent des données de navigation comprenant, par exemple et entre autre, des éphémérides du satellite GNSS émetteur et des données de type 5 « almanach » sur la constellation GNSS. La modulation de la porteuse par le code binaire pseudo-aléatoire et les données provoque un étalement du spectre autour de la fréquence (centrale) de la porteuse (par exemple, pour un signal de code GPS C/A, l'étalement autour de la fréquence centrale est de 1575,42 ± 1,023 MHz pour le lobe principal). Les codes pseudo-aléatoires des différents satellites GNSS sont 10 orthogonaux, ce qui résulte en un système d'accès multiple par répartition en code (AMRT) à la ressource fréquentielle partagée par tous les satellites GNSS (c.-à-d. la fréquence porteuse). [0009] À la réception (dans notre cas au niveau d'un véhicule aérospatial primaire ou secondaire), les signaux GNSS émanant des satellites GNSS « visibles » (c.-à-d. 15 non-éclipsés depuis l'antenne de réception) sont mélangés. Leurs réception et traitement comprennent plusieurs étapes, la première comprenant la numérisation (éventuellement après transposition vers une fréquence intermédiaire) par un étage de tête radiofréquence (« RF front end » en anglais) équipé d'un convertisseur analogique-numérique. Après la numérisation suit l'étape d'acquisition et de 20 poursuite, qui est réalisée sur plusieurs canaux de traitement en parallèle pour différents signaux GNSS, et qui produit des observables, p.ex. des observables de code, des observables de phase, etc. Les observables sont traitées dans un étage de navigation, configuré pour estimer position, vitesse et/ou temps. [0010] Dans le contexte de la présente invention, les signaux GNSS numérisés et 25 transmis par les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires correspondent aux signaux GNSS délivrés par un convertisseur analogique-numérique de l'étage de tête radiofréquence, avant tout traitement subséquent d'acquisition ou de poursuite. Les paquets de données contenant les signaux GNSS numérisés transmis au véhicule aérospatial primaire de la formation peuvent être compris 30 comme des « clichés » des signaux GNSS réceptionnés bruts dans une certaine bande de fréquences, pris par les véhicules aérospatiaux secondaires de la formation durant un certain intervalle de temps. En pratique, le matériel de 3056305 4 traitement de signaux GNSS embarqué sur un véhicule aérospatial peut se limiter à une antenne et un étage de tête radiofréquence (« RF front end » en anglais) équipé d'un convertisseur analogique-numérique. [0011] Le système de communication peut être un quelconque système de 5 communication sans fil adapté à la communication entre véhicules aérospatiaux. Selon un mode de réalisation de l'invention, la communication peut être réalisée sur une bande radiofréquence, au travers d'antennes radiofréquences présentes sur chaque véhicule aérospatial de la formation. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, le système de communication du véhicule aérospatial primaire est un 10 système de communication optique, comprenant un laser pour transmettre les données et un récepteur optique pour réceptionner des données. Les données à transmettre aux un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires peuvent comprendre, par exemple, des instructions de vol. Les instructions de vol peuvent comprendre, par exemple, des commandes destinées aux actionneurs du système 15 de propulsion, aux actionneurs de panneaux solaires afin de déployer les panneaux dans une certaine direction, etc. Les données, provenant des un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires, à transmettre au véhicule aérospatial primaire comprennent notamment les signaux GNSS numérisés (les « clichés » mentionnés ci-dessus). 20 [0012] Par « état de navigation » de la formation, on entend l'ensemble des positions des véhicules aérospatiaux de la formation. Optionnellement, l'état de navigation peut aussi comprendre, entre autre, des vitesses et/ou des accélérations des un ou plusieurs (et préférablement de tous les) véhicules aérospatiaux de la formation. Selon un mode de réalisation de l'invention, les grandeurs physiques 25 reliées à l'état de navigation (positions, vitesses, etc.) sont des grandeurs relatives par rapport à un véhicule aérospatial de référence de la formation. Le véhicule de référence est préférablement le véhicule aérospatial primaire. Il sera apprécié que l'état de navigation de la formation est déterminé de manière centralisée sur le véhicule aérospatial primaire. En fait, tout traitement des signaux GNSS relatif à la 30 détermination de l'état de navigation de la formation (p.ex. des étapes d'acquisition/poursuite etc.) en aval de la numérisation des signaux GNSS (qui est réalisée sur tous les véhicules de la formation), est exécuté centralement sur le 3056305 5 véhicule aérospatial primaire. Autrement dit, uniquement le véhicule aérospatial primaire dispose d'un récepteur GNSS complet. Il va de soi que le récepteur GNSS est plus développé qu'un récepteur GNSS standard, étant donné qu'il doit être en mesure de prendre en charge les signaux GNSS reçus par toutes les antennes 5 GNSS distribuées sur les véhicules aérospatiaux de la formation. [0013] Selon un mode de réalisation de l'invention, les véhicules aérospatiaux de la formation comprennent chacun plusieurs antennes configurées pour réceptionner les signaux GNSS dans l'espace. L'emploi de plusieurs antennes GNSS sur un véhicule aérospatial de la formation permet de déterminer l'attitude (l'orientation 10 dans l'espace) de ce véhicule aérospatial dans le cadre de la détermination de l'état de navigation de la formation. [0014] De préférence, le processeur de signaux GNSS du véhicule aérospatial primaire est configuré pour déterminer l'état de navigation à l'aide de contraintes connues sur la formation. Une détermination sous contraintes permet, entre autre 15 de restreindre le nombre de solutions possibles de l'état de navigation. Autrement dit, une détermination de l'état de navigation de la formation sous contraintes permet de sensiblement augmenter la précision de l'état de navigation déterminé. Ces contraintes peuvent comprendre, par exemple, des positions antérieures des véhicules aérospatiaux dans la formation, des positions obtenues par des systèmes 20 annexes (par exemple par télémétrie et/ou au travers du moyen de communication optique). Selon un mode de réalisation de l'invention, les contraintes comprennent des positions et vitesses approximatives (absolues ou relatives) des véhicules aérospatiaux de la formation. [0015] La détermination de l'état de navigation peut comprendre une démodulation 25 des signaux GNSS réceptionnés afin d'obtenir des observables de code et de phase. Les différents signaux GNSS peuvent être combinés afin d'obtenir des observables d'autres types. P.ex. il existe des possibilités de réaliser des observables « iono-free ». L'estimation de l'état de navigation peut également comprendre l'utilisation de différences entre signaux GNSS réceptionnés par 30 différents véhicules aérospatiaux de la formation (simples différences entre récepteurs). Un autre exemple de détermination relative de l'état de navigation comprend la réalisation de différences entre des signaux GNSS provenant de 3056305 6 différents satellites GNSS (simples différences entre satellites GNSS). Il existe également la possibilité d'observer des « différences doubles » correspondant à des différences entre des signaux GNSS provenant de différents satellites GNSS et différents récepteurs. 5 [0016] Selon un mode de réalisation de l'invention, le processeur de signaux GNSS du véhicule aérospatial primaire est configuré pour la détermination de l'état de navigation de la formation par la méthode cinématique en temps réel. Cette méthode utilise des observables de phase de porteuse doublement différentiées. La méthode cinématique en temps réel peut être la variante avec base mobile 10 (« Moving baseline real-time kinematics (RTK) » en anglais) ou la variante avec base fixe, s'il existe une station de référence au sol. Le signal de la porteuse étant à haute fréquence, elle permet d'atteindre une grande précision pour la détermination de l'état de navigation. La méthode RTK détermine des grandeurs physiques relatives (par exemple les positions relatives) par rapport à une station 15 de référence (qui peut être un véhicule aérospatial de la formation). Au cas où véhicule aérospatial de la formation fait office de la station de référence, il est préférable de combiner, dans le cadre de la détermination de l'état de navigation, la méthode RTK avec une détermination, d'au moins, la position absolue de la station de référence. 20 [0017] Selon un mode de réalisation de l'invention, le véhicule aérospatial primaire comprend un ordinateur de bord configuré pour communiquer, via le système de communication, avec les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires de la formation afin de coordonner et/ou de superviser la formation sur base, entre autre, de l'état de navigation de la formation. La coordination de la formation peut 25 comprendre, par exemple, la gestion « journalière » de la formation dans le respect de consignes de plus haut niveau. Ces consignes de plus haut niveau peuvent être, par exemple, une géométrie (statique ou dynamique) particulière à respecter. De telles consignes peuvent être fixées et transmises par une station au sol et le véhicule aérospatial primaire agit alors de sorte à maintenir cette géométrie. Le 30 véhicule aérospatial primaire peut, par exemple, envoyer des instructions à un véhicule aérospatial secondaire afin de déployer ses panneaux solaires dans une certaine direction. Le véhicule aérospatial primaire peut aussi, par exemple, 3056305 7 demander un rapport sur l'état de fonctionnement et/ou de santé d'un composant d'un véhicule aérospatial secondaire (par exemple sur sa propulsion). Il sera apprécié que le véhicule aérospatial primaire peut être considéré comme le centre névralgique de la formation, au moins en ce qui concerne la coordination du vol en 5 formation. [0018] Selon un mode de réalisation de l'invention, l'ordinateur de bord du véhicule aérospatial primaire est configuré pour affecter (ajouter) un véhicule aérospatial secondaire à la formation ou désaffecter (retirer) un véhicule aérospatial secondaire de la formation, optionnellement sur base des données relatives à l'état de 10 fonctionnement du véhicule aérospatial secondaire considéré. [0019] Le véhicule aérospatial primaire comprend préférablement une horloge interne unique, partagée avec chacun de ses composants, et un ordinateur de bord ou le processeur de signaux GNSS embarqué. L'horloge unique et partagée permet de fournir un horodatage à des événements se déroulant à bord du véhicule 15 aérospatial (par exemple des mesures scientifiques, des rapports de fonctionnements) de façon cohérente et unique au véhicule aérospatial. L'ordinateur de bord ou le processeur de signaux GNSS embarqué sont configurés de sorte à déterminer un biais entre une horloge d'un véhicule aérospatial (primaire ou secondaire) de la formation et une horloge de référence. Selon un mode de zo réalisation avantageux de l'invention, ce biais peut être déterminé grâce aux signaux GNSS réceptionnés par les véhicules de la formation (i.e. grâce aux clichés des signaux GNSS réceptionnés par la formation). Préférablement, tous les biais entre les horloges et l'horloge de référence sont déterminés. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'horloge de référence est l'horloge du véhicule 25 aérospatial primaire. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, l'horloge de référence peut être celle d'un véhicule aérospatial secondaire de la formation. L'horloge présente sur le véhicule aérospatial primaire est adaptée aux restrictions imposées par des véhicules aérospatiaux. Elle peut être, par exemple, une horloge à quartz ou une horloge atomique (par exemple un maser, un piège à ions, etc.) ou 30 autre. [0020] Un second aspect de la présente invention se rapporte à un véhicule aérospatial secondaire, apte à communiquer avec un véhicule aérospatial primaire 3056305 8 d'une formation de véhicules aérospatiaux, comprenant une antenne configurée pour réceptionner des signaux GNSS, un numériseur configuré pour numériser les signaux GNSS réceptionnés par ladite antenne, un système de communication configuré pour transmettre des données comprenant des signaux GNSS numérisés 5 au véhicule aérospatial primaire et pour recevoir des données comprenant des instructions de vol du véhicule aérospatial primaire. Selon un mode de réalisation avantageux de l'invention, le numériseur est configuré pour adapter dynamiquement ses paramètres de fonctionnement, tels que sa fréquence d'échantillonnage, afin de libérer, par exemple, de la bande passante pour d'autres 10 données à transmettre (par exemple des données récoltées par un instrument faisant partie de la charge utile du véhicule aérospatial secondaire). [0021] Selon un mode de réalisation de l'invention, le système de communication du véhicule aérospatial secondaire est un système de communication optique comprenant un laser pour transmettre des données comprenant des signaux GNSS 15 et un récepteur optique pour recevoir des données comprenant des instructions de vol du véhicule aérospatial primaire. [0022] Préférablement, le véhicule aérospatial secondaire comprend un ordinateur de bord ainsi qu'une horloge interne unique, partagée avec les composants du véhicule aérospatial secondaire. L'ordinateur de bord est, de préférence, configuré 20 pour horodater, grâce à l'horloge, les données à transmettre. L'horodatage peut comprendre, par exemple un nombre de tics depuis la mise en service de l'horloge, des signaux GNSS réceptionnés, etc. L'horloge présente sur le véhicule aérospatial secondaire est adaptée aux restrictions imposées par des véhicules aérospatiaux. Elle peut être, par exemple, une horloge à quartz ou une horloge atomique (par 25 exemple un maser, un piège à ions, etc.) ou autre. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, toutes les données que les véhicules aérospatiaux secondaires transmettent au véhicule aérospatial primaire sont horodatées. [0023] Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, chaque véhicule aérospatial (primaire ou secondaire) de la formation est équipé d'une horloge 30 interne unique. Cette configuration permet à chaque véhicule aérospatial d'horodater toutes les mesures ou observations y réalisées à l'aide de cette horloge. En particulier, chaque véhicule aérospatial est de préférence configuré pour 3056305 9 horodater les signaux GNSS numérisés à l'aide de cette horloge. Comme les signaux GNSS numérisés permettent une détermination du temps GNSS, il sera possible de déterminer précisément le biais de chaque horloge par rapport au temps GNSS et donc d'indiquer le temps GNSS pour toute mesure réalisée sur l'un 5 quelconque des véhicules de la formation. Grâce à cette configuration, un problème majeur de systèmes de mesures distribuées est donc résolu ou au moins considérablement réduit. [0024] Un troisième aspect de la présente invention se rapporte à un logiciel de contrôle d'une formation de véhicules aérospatiaux, stocké sur un support 10 informatique, comprenant des commandes, qui, lorsqu'elles sont exécutées par un matériel informatique comprenant un processeur de signaux GNSS, font en sorte que le processeur de signaux GNSS mette en oeuvre un procédé comprenant la détermination de l'état de navigation d'une formation de véhicules aérospatiaux sur base de signaux GNSS numérisés issus de la formation. Le matériel informatique 15 peut aussi comprendre un ordinateur de bord. [0025] Selon un mode de réalisation de l'invention, le logiciel comprend, en plus, des commandes, qui, lorsqu'elles sont exécutées par le matériel informatique, font en sorte que le matériel informatique détermine un biais entre une horloge interne unique présente sur un véhicule aérospatial et une horloge de référence. 20 Préférablement, tous les biais, entre chaque horloge de la formation et l'horloge de référence, sont déterminés. [0026] Un quatrième aspect de l'invention se rapporte à une formation de véhicules aérospatiaux qui comprend un véhicule aérospatial primaire selon le premier aspect de l'invention, un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires selon le second 25 aspect de l'invention. De plus, l'ordinateur de bord du véhicule aérospatial primaire est de préférence configuré pour exécuter un logiciel, selon le troisième aspect de l'invention, chargé dans un matériel informatique. [0027] Selon un mode de réalisation de l'invention, la formation de véhicules aérospatiaux primaire et secondaires est une formation d'avions ou de drones. 30 Selon un autre mode de réalisation préféré de l'invention, la formation de véhicules aérospatiaux primaire et secondaires est une formation de satellites. 3056305 10 Brève description des dessins [0028] D'autres particularités et caractéristiques de l'invention ressortiront de la description détaillée de certains modes de réalisation avantageux présentés ci-dessous, à titre d'illustration, avec référence aux dessins annexés qui montrent : 5 Fig. 1: une constellation de satellites volant en formation comprenant plusieurs satellites esclaves sous le contrôle d'un satellite maître ; Fig. 2: une structure possible d'un satellite maître et d'un satellite esclave ; Fig. 3: une représentation schématique des différents canaux de traitement du processeur de signaux GNSS présent sur le satellite maître ; 10 Fig. 4: une représentation graphique de mesures effectuées sur différents satellites de la formation et la détermination des délais entre chaque horloge de la formation et l'horloge du satellite maître. Description détaillée de plusieurs modes de réalisation de l'invention [0029] La Fig. 1 illustre une constellation 10 de satellites volant en formation 18. 15 Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, cette constellation 10 comprend un satellite primaire ou maître et un ou plusieurs satellites secondaires ou esclaves. Dans la suite, et sans limiter la portée de l'invention, un mode de réalisation préféré de l'invention sera décrit dans lequel la constellation 10 est composée de N satellites esclaves SEI, SE2, ..., SEL, ..., SEN, numérotés de 1 jusque N (où N est un 20 entier positif, i = /, 2, ..., N). Le satellite maître SM est responsable de la gestion et/ou supervision de la formation 18. En d'autres termes, le satellite maître coordonne la constellation. Les satellites esclaves SE; relayent au satellite maître SM, via une liaison de communication sans fil 22, toutes les données brutes les concernant, par exemple, l'état de santé et/ou de fonctionnement de leurs 25 composants, un ou plusieurs indicateurs de leur positionnement, des signaux de radionavigation réceptionnés et numérisés etc. Toutes les données sont traitées sur le satellite maître SM, qui, en fonction de ces données, envoie, via une liaison communication sans fil 22, des instructions de vol aux satellites esclaves SE; de la formation 18. Ces instructions peuvent comprendre, par exemple, des instructions 30 pour les actionneurs de la propulsion afin de corriger un écart de la position d'un ou plusieurs satellites à la géométrie désirée de la formation 18. À titre d'exemple sur 3056305 11 la Fig. 1, le satellite SEN s'écarte de la formation 18. La constellation est dite « autonome », dans le sens où la gestion est réalisée et centralisée par le satellite maître SM et non satellite par satellite, par exemple, par des agents dans des stations au sol, ou telle que décrite dans le document US 2010/0032528. Selon un 5 mode de réalisation particulier de l'invention, la géométrie de la formation 18 est une étoile, le satellite maître SM étant au centre de la formation 18 (comme représenté sur la Fig. 1). Selon un mode de réalisation particulier de l'invention, les satellites esclaves SE; sont agencés autour du satellite maître SM sur une ellipse. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la géométrie de la formation 18 10 est une formation rapprochée (« cluster formation » en anglais). Dans la formation rapprochée considérée dans le mode de réalisation préféré de l'invention, la distance entre les satellites est typiquement de quelques kilomètres. [0030] Le satellite maître SM comprend une antenne radiofréquence 12 pour établir et/ou maintenir une liaison de communication 20 avec une station au sol 16 15 comprenant, elle aussi, une antenne radiofréquence 14. Même si la constellation 10 est autonome, une station au sol 16 peut communiquer avec elle et notamment lui envoyer des instructions au travers du satellite maître SM afin de, par exemple, changer de géométrie de formation 18. Il sera apprécié que, du point de vue de la station au sol 16, la constellation 10 peut être gérée comme un unique satellite. 20 [0031] Les satellites esclaves SE; peuvent être conçus de telle façon à n'embarquer que le strict minimum en dehors de la charge utile (« payload » en anglais) afin que leur conception et leur lancement soient le moins coûteux possible. Cette réduction de masse offre aussi l'avantage d'augmenter les chances de pouvoir lancer ces satellites esclaves SE; dans des créneaux réservés aux satellites 25 que l'on appelle nanosatellites ou microsatellites. L'absence de centre de contrôle embarqué dans les satellites esclaves SE; permet d'avoir un meilleur rapport charge utile sur masse totale du satellite. Le contrôle est délégué au satellite maître SM. Un satellite esclave SE; est donc incapable de fonctionner seul et encore moins de gérer, seul, son vol en formation au sein d'une constellation. Il sera apprécié dans 30 la suite que la délégation du contrôle est avantageuse pour la coordination de la constellation 10. Il sera aussi apprécié dans la suite que la délégation du contrôle est avantageuse pour réduire les redondances de composants dans la formation 3056305 12 (par exemple N processeurs de signaux GNSS, N coffres de protection pour les processeurs GNSS, etc). [0032] La charge utile ainsi que les autres composants des satellites esclaves SE; sont déterminés selon la fonction et/ou mission au sein de la constellation 10. Les 5 satellites peuvent comprendre, par exemple, un télescope, des caméras (IR, UV, ...), un radar, un module de propulsion spécifique à leurs besoins, etc. À condition que l'état de navigation la constellation 10 soit précisément connu, les éléments de la charge utile, par exemple les télescopes, peuvent travailler conjointement pour atteindre des performances équivalentes et probablement dépassant celles d'un 10 satellite unique comprenant un seul grand télescope (i.e. un satellite avec une grande charge utile). En effet, des perturbations (par exemple des vibrations) provenant de composants annexes dans la charge utile du satellite unique (par exemple une propulsion très puissante nécessaire au maintien en orbite) peuvent gêner d'autres composants (télescopes, interféromètres, ...). La constellation 10 de 15 satellites est aussi beaucoup plus diversifiée car la géométrie de la formation 18 de celle-ci peut changer, au besoin. [0033] Le satellite maître SM peut être considéré comme le centre névralgique de la formation 18. En effet, le satellite maître centralise toutes les données réceptionnées, générées, captées, etc. par la formation 18. En particulier, le satellite 20 maître SM centralise tous les signaux GNSS 24 réceptionnés par la formation 18 après numérisation. Sur base, entre autre, de ces signaux GNSS 24 réceptionnés, le satellite maître détermine l'état de navigation de la formation 18. L'état de navigation comprend, entre autre, les positions et les vitesses des satellites de la formation 18. Optionnellement, l'état de navigation peut aussi comprendre 25 l'accélération des satellites de la formation 18. [0034] La Fig. 2 représente une structure possible d'un satellite maître SM et d'un satellite esclave SEL. Chaque satellite de la constellation peut comprendre un module d'alimentation 32 comprenant, par exemple, des panneaux solaires, des batteries etc. Chaque satellite peut aussi comprendre un module de contrôle 30 environnemental 34 ayant pour fonction de faciliter ou d'interdire les échanges thermiques de façon passive ou active, un système de propulsion 36 et un système de contrôle de l'orbite et de l'altitude 38 (SCOA pour « Altitude and Orbital Control 3056305 13 System (AOCS) » en anglais) comprenant, par exemple, des capteurs solaires, des capteurs d'étoiles, des roues a réactions, etc. Selon un autre mode de réalisation de l'invention, les satellites de la constellation ne comprennent qu'une partie des composants cités dans le mode de réalisation préféré. Selon un autre mode de 5 réalisation de l'invention, les composants (y compris la charge utile 42) peuvent être différents de satellite en satellite de la constellation et comprendre d'autres ou aucuns des composants cités plus haut. [0035] La détermination de l'état de navigation de la constellation est basée sur la réception de signaux GNSS 24 émis par des émetteurs d'un système de lo positionnement (par exemple des satellites de la constellation GPS, Galileo, GLONASS, ...) et leur interprétation. Pour ce faire, les satellites de la constellation comprennent chacun une antenne radiofréquence 26 réceptionnant des signaux GNSS 24. Les signaux GNSS 24 réceptionnés sont numérisés dans un étage de tête RF 30. Les satellites esclaves SE; transmettent au satellite maître SM, via une 15 liaison de communication 22 établie par un système de communication 28, les signaux GNSS 24 réceptionnés et numérisés. Le processeur de signaux GNSS 48, présent sur satellite maître SM déduit l'état de navigation de la constellation sur base des signaux GNSS 24 réceptionnés par la constellation. Alternativement, l'ensemble des signaux GNSS peuvent être transférés, via l'antenne radiofréquence 20 (12, voir Fig. 1) du satellite maître SM, à la station au sol pour la détermination de l'état de navigation de la constellation. Il est à noter que le satellite maître SM peut aussi envoyer, via l'antenne radiofréquence (12, voir Fig. 1), des données autres que les signaux GNSS 24 réceptionnés pour traitement au sol par la station. Le satellite maître SM fait dans ce cas office d'un agrégateur d'informations de la 25 constellation de satellites. [0036] Les satellites de la constellation comprennent un étage de tête radiofréquence (RF) 30 (« RF front end » en anglais), connecté à l'antenne 26 qui reçoit les signaux GNSS 24 dans une ou plusieurs bandes de fréquences utilisées pour la transmission des signaux, réduit la fréquence des signaux (normalement 30 vers une fréquence intermédiaire) et les convertit au format numérique grâce à un convertisseur analogique-numérique. Le convertisseur est préférablement configuré pour adapter dynamiquement ses paramètres de fonctionnement (tels 3056305 14 que la fréquence d'échantillonnage ou le nombre de fréquences échantillonnées) en fonction de la bande passante disponible du système de communication. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, l'étage de tête RF 30 réduit la fréquence centrale des signaux GNSS 24 vers une fréquence intermédiaire (FI, 5 « IF » en anglais). Selon des modes de réalisation de l'invention, le débit binaire des signaux GNSS numérisés peut varier entre 2 Mbits/s et 1200 Mbits/s en fonction, entre autre, des paramètres de fonctionnement du convertisseur. Les signaux GNSS 24 bruts, réceptionnés par un satellite esclave SE; de la constellation et passés par l'étage de tête RF 30, sont envoyés au satellite maître SM via le 10 système de communication 28. [0037] La détermination de l'état de navigation, comprenant le traitement des signaux GNSS bruts provenant des satellites esclaves de la constellation, est, de ce fait, déportée vers le satellite maître SM, sur lequel est embarqué un processeur de signaux GNSS 48. Le satellite maître SM réceptionne l'ensemble des signaux 15 GNSS bruts de la constellation au travers du système de communication 28. Le processeur de signaux GNSS 48 détermine l'état de navigation. Il comprend un étage de traitement en bande de base comprenant des canaux d'acquisition/poursuite de signaux GNSS. L'étage de traitement en bande de base détermine un ensemble d'observables GNSS (par exemple, des mesures de phase 20 de la porteuse, des mesures de code) grâce à une démodulation de la porteuse et à, entre autre, l'utilisation du code binaire pseudo-aléatoire. La détermination des observables GNSS est réalisée en parallèle sur les différents canaux. Le nombre de canaux du processeur de signaux GNSS 48 peut être choisi suffisamment élevé pour permettre le traitement de tous les signaux GNSS de la constellation 25 simultanément. Alternativement, le nombre de canaux du processeur de signaux GNSS 48 peut être choisi en fonction des une ou plusieurs missions à réaliser par les satellites la constellation. Une représentation schématique des canaux 44 de traitement des signaux GNSS est donnée à la Fig. 3. [0038] En aval de l'étage d'acquisition/poursuite se trouve un étage appelé étage 30 de navigation ou navigateur. À cet étage, les observables et éventuellement les données de navigation extraites des signaux GNSS sont combinées (p.ex. dans un filtre de Kalman étendu ou par une méthode des moindre carrés, etc.) pour fournir 3056305 15 une estimation de l'état de navigation 46. Celui comprend, p.ex., la position, la vitesse, et le temps, etc. de chaque satellite de la constellation. [0039] Le nombre de canaux alloués à un satellite peut être différent du nombre de canaux alloués à un autre (par exemple M canaux pour le satellite maître et p 5 canaux pour le premier satellite esclave, voir Fig. 3) selon, entre autre, le nombre de signaux captés le satellite en question. À titre d'exemple, 32 doubles canaux pour les systèmes de navigation GPS et Galileo, pourraient traiter les signaux GNSS réceptionnés par le satellite maître SM et à chaque fois 8 canaux, pour le système de navigation GPS, pourraient traiter les signaux GNSS réceptionnés par 10 les satellites esclaves SE. L'allocation des canaux peut changer au cours du temps, selon les besoins. Il sera apprécié qu'un avantage de l'invention réside dans le fait qu'un seul module cryptographique pour toute la formation est suffisant pour déterminer l'état de navigation de la formation sur base de signaux GNSS cryptes. [0040] La connaissance a priori de contraintes sur la formation, par exemple sur la 15 géométrie de la constellation (i.e. la connaissance a priori des positions approximatives de chaque satellite de la constellation) permet de substantiellement augmenter la précision de l'estimation de l'état de navigation 46 de la constellation. À titre d'exemple, l'étage de navigation pourrait implémenter un filtre de Kalman (étendu) dont le modèle supplémenté par l'ensemble de contraintes et/ou de 20 connaissances a priori de la constellation permet l'augmentation de la précision des résultats donnés dans le navigateur. Il sera apprécié que la détermination de l'état de navigation de la constellation se fait de façon globale, et non isolément satellite par satellite. Selon un mode de réalisation préféré de l'invention, la position et la vitesse du satellite maître est déterminée dans un référentiel terrestre ou 25 géocentrique et les positions ainsi que les vitesses des satellites esclaves sont déterminées de manière relative par rapport au satellite maître. [0041] La détermination de l'état de navigation 46 pour les satellites esclaves de la constellation peut reposer (entre autres) sur la méthode cinématique en temps réel. Le signal de la porteuse est à une fréquence plus élevée que celle des signaux 30 de code permettant une détermination de l'état de navigation de la constellation plus précise. Ce mode de réalisation de l'invention peut être particulièrement avantageux en cas de formation serrée, dans laquelle les satellites ont généralement les mêmes 3056305 16 satellites GNSS en vue. Optionnellement, des mesures avec des systèmes annexes, par exemple des mesures de télémétrie, peuvent être utilisées pour augmenter la précision, par exemple, du positionnement des satellites de la constellation. 5 [0042] Avec référence à la Fig. 2 et selon un mode de réalisation avantageux et préféré de l'invention, le système de communication 28 est un système de communication optique comprenant un laser et un récepteur optique. L'intérêt d'un système de communication optique est double. En effet, par rapport à une communication par radiofréquences, la communication optique permet, en premier 10 lieu, d'éviter des interférences avec des signaux radiofréquences et donc d'augmenter la compatibilité électromagnétique (« Electromagnetic compatibility (EMC) » en anglais) aussi bien localement au niveau de la constellation de satellites que globalement au niveau de la gestion internationale du spectre radiofréquence. En second lieu, ce système de communication permet d'atteindre de hauts débits 15 de données pour une taille, un poids et une puissance réduite et/ou faible (« low Size, Weight and Power » ou « low SWaP » en anglais) par rapport au système radiofréquence. [0043] L'ordinateur de bord 40 du satellite maître SM est aussi configuré pour déterminer des instructions de vol à exécuter par les satellites esclaves SEL. Ces 20 instructions sont déterminées sur base, entre autre, de l'état de navigation de la constellation. Les instructions peuvent comprendre, par exemple, des commandes pour rétablir la conformité de la géométrie réelle de la formation avec la géométrie désirée. Ces commandes peuvent comprendre, par exemple, un ordre d'actionnement pour les actionneurs d'un système de propulsion d'un satellite 25 esclave SE; afin de rétablir la conformité de la géométrie de la formation. Les instructions déterminées sur le satellite maître SM sont envoyées par le satellite maître aux satellites esclaves SE; via le système de communication 28. Les instructions sont exécutées par un ordinateur de bord 40 du satellite esclave SEL. [0044] Préférablement, l'ordinateur de bord du satellite maître SM est configuré 30 pour désaffecter un satellite esclave SE; sur base, entre autre, d'informations sur l'état de santé transmis par le satellite esclave SEL. En effet, lorsque le satellite esclave SE; n'est plus à même de réaliser sa fonction (par exemple lorsque sa 3056305 17 propulsion 36 est défaillante), il devient inutile dans la formation et le satellite maître désaffecte le satellite SE; de la formation. Le processeur de bord est configuré pour affecter un nouveau satellite esclave SE; (j # i) disponible à la formation et lui donner, par exemple, la position de l'ancien satellite défectueux SE; dans la 5 constellation. [0045] Préférablement, chaque satellite de la constellation comprend une horloge 50 interne, unique et partagée à chaque composant du satellite. Tous les composants d'un satellite ont accès à la même horloge pour horodater, par exemple, des mesures scientifiques 49, des données décrivant l'état de santé d'un 10 composant, un signal notifiant une antenne RF défectueuse, etc., et, en particulier, les signaux GNSS réceptionnés et numérisés 52. Tous les évènements se déroulant sur un satellite de la formation sont donc horodatés par l'ordinateur de bord de façon cohérente et unique. La Fig. 4 représente des mesures 49 de composants de deux satellites SE; et SE; au cours du temps grâce à l'horodatage 51 fourni par leurs 15 horloges 50 internes respectives. Les données transmises au satellite maître, via le système de communication 54, comprennent, dans le cas illustré, des mesures scientifiques 49 et les signaux GNSS numérisés 52 réceptionnés parallèlement aux mesures 49. Préférablement, l'ordinateur de bord horodate toutes les données à transmettre. 20 [0046] Le processeur de l'ordinateur de bord 40 du satellite maître SM réalise une synchronisation des horloges internes de tous les satellites. Cette synchronisation est possible parce que les signaux GNSS numérisés transmis par chaque satellite esclave permettent de déterminer exactement l'instant de leur réception à l'antenne dans le temps GNSS (p.ex. dans le temps GPS) et donc également le moment de 25 leur horodatage à l'aide de l'horloge interne. Toutes les horloges internes des satellites sont ainsi référencées par rapport au temps GNSS (c.-à-d. leurs biais et éventuellement leurs dérives sont connus par rapport à une horloge indiquant le temps GNSS). Comme l'indique la figure 4, le processeur de l'ordinateur de bord 40 peut optionnellement déterminer un biais At 56 entre l'horloge 50 interne d'un 30 satellite esclave SE; de la constellation et l'horloge du satellite maître SM. Dans ce cas l'horloge du satellite maître SM peut servir d'horloge de référence. Elle-même est également calibrée sur le temps GNSS. Optionnellement, l'horloge du satellite 3056305 18 maître SM pourrait être calée sur le temps GNSS par une boucle d'asservissement. Les horloges des satellites esclaves pourraient également être calées sur le temps GNSS ou être asservies à l'horloge du satellite maître. Dans ce cas, les corrections d'horloge (les commandes de réglage) seraient déterminées par processeur de 5 l'ordinateur de bord 40 du satellite maître SM et transmises aux satellites esclaves SE via le moyen de communication. Quand toutes les horloges sont synchronisées (c.-à-d. lorsque tous les biais des horloges 50 sont déterminés), toutes les mesures 49 et événements enregistrées par la formation (sur un quelconque satellite de celle-ci) sont datées (ou au moins datables) dans une référence de temps unique 10 (le temps GNSS et/ou le temps indiqué par l'horloge de référence). [0047] Alors que des modes de réalisation particuliers viennent d'être décrits en détail, l'homme du métier appréciera que diverses modifications et alternatives à ceux-là puissent être développées à la lumière de l'enseignement global apporté par la présente divulgation de l'invention. Par conséquent, les agencements et/ou 15 procédés spécifiques décrits ci-dedans sont censés être donnés uniquement à titre d'illustration, sans intention de limiter la portée de l'invention. REVENDICATIONS1. Un véhicule aérospatial primaire (SM), apte à communiquer avec un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires (SEI, SE2, SE,, ..., SEN) d'une formation de véhicules aérospatiaux (10), comprenant une antenne (12) configurée pour réceptionner des signaux GNSS (24) ; un numériseur (30) configuré pour numériser les signaux GNSS réceptionnés par ladite antenne ; un système de communication (28) configuré pour réceptionner des données comprenant des signaux GNSS (24) numérisés par les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires (SE/, SE2, SE!, ..., SEN) et pour transmettre des données comprenant des instructions de vol pour les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires ; et un processeur de signaux GNSS (48) embarqué configuré pour déterminer un état de navigation de ladite formation sur base des signaux GNSS numérisés provenant du numériseur ainsi que de ceux provenant, via le système de communication, de l'un ou des plusieurs véhicules aérospatiaux de ladite formation. 2. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon la revendication 1, dans lequel la détermination de l'état de navigation de la formation se fait à l'aide de contraintes connues sur la formation (10). 3. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, configuré pour déterminer l'état de navigation par la méthode cinématique en temps réel avec base mobile. 4. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel ledit système de communication (28) est un système de communication optique comprenant un laser pour transmettre des données comprenant des instructions de vol aux un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires et un récepteur optique pour réceptionner des données comprenant des signaux GNSS numérisés en provenance des un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires (SE,, SE2, ..., SEN). 5. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant un ordinateur de bord (40) configuré pour communiquer, via 3056305 20 le système de communication (28), avec les un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires (SEI, SE2, ..., SEI, ..., SEN) de ladite formation afin de coordonner ladite formation sur base, entre autre, dudit état de navigation de la formation. 5 6. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon la revendication 5, dans lequel l'ordinateur de bord (40) est configuré pour désaffecter un véhicule aérospatial secondaire (SEi, SE2, ..., SEr, ..., SEN) de ladite formation ou affecter un véhicule aérospatial secondaire à ladite formation. 7. Le véhicule aérospatial primaire (SM) selon l'une quelconque des revendications 10 1 à 6, comprenant une horloge interne unique (50) et dans lequel l'ordinateur de bord (40) ou le processeur de signaux GNSS embarqué (48) sont configurés de sorte à déterminer un biais entre une horloge d'un véhicule aérospatial de ladite formation et une horloge de référence, l'horloge de référence étant préférablement l'horloge du véhicule aérospatial primaire. 15 8. Un véhicule aérospatial secondaire (SEi, SE2, SE/, ..., SEN), apte à communiquer avec un véhicule aérospatial primaire (SM), selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, d'une formation de véhicules aérospatiaux (10), comprenant une antenne (26) configurée pour réceptionner des signaux GNSS (24) ; 20 un numériseur configuré pour numériser les signaux GNSS réceptionnés par ladite antenne ; un système de communication (28) configuré pour transmettre des données comprenant des signaux GNSS numérisés au véhicule aérospatial primaire (SM) et pour recevoir des données comprenant des instructions de vol du véhicule 25 aérospatial primaire (SM). 9. Le véhicule aérospatial secondaire (SEI, SE2, ..., SEI, ..., SEN) selon la revendication 8, dans lequel ledit système de communication (28) est un système de communication optique comprenant un laser pour transmettre des données comprenant des signaux GNSS et un récepteur optique pour recevoir des 30 données comprenant instructions de vol du véhicule aérospatial primaire (SM). 10. Le véhicule aérospatial secondaire (SEI, SE2, ..., SES, ..., SEN) selon l'une quelconque des revendications 8 et 9, comprenant un ordinateur de bord (40) 3056305 21 ainsi qu'une horloge interne unique (50), l'ordinateur de bord (40) étant configuré pour horodater, grâce à l'horloge (50), les données à transmettre. 11. Un produit programme d'ordinateur comprenant des instructions de code de programme enregistrés sur un support lisible par un ordinateur, comprenant : 5 des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour déterminer l'état de navigation d'une formation de véhicules aérospatiaux (10) sur base de signaux GNSS numérisés issus de ladite formation, lorsque ledit programme fonctionne sur un ordinateur comprenant un processeur de signaux GNSS (48). 10 12. Le produit programme d'ordinateur selon la revendication 11, comprenant, en plus, des instructions de code de programme enregistrés sur un support lisible par un ordinateur, comprenant des moyens de programmation lisibles par ordinateur pour déterminer un biais entre une horloge interne unique (50) présente sur un véhicule 15 aérospatial et une horloge de référence, lorsque ledit programme fonctionne sur ledit ordinateur comprenant un processeur de signaux GNSS (48). 13. Une formation de véhicules aérospatiaux (10) caractérisée en ce qu'elle comprend 20 un véhicule aérospatial primaire (SM) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7 ; et un ou plusieurs véhicules aérospatiaux secondaires (SEi, SE2, ..., SES, ..., SEN) selon l'une quelconque des revendications 8 à 10 ; dans laquelle un ordinateur de bord du véhicule aérospatial primaire (40) est 25 configuré pour exécuter un logiciel, selon l'une quelconque des revendications 11 et 12, chargé dans un matériel informatique. 14. La formation de véhicules aérospatiaux (10) selon la revendication 13, dans laquelle les véhicules aérospatiaux primaire (SM) et secondaires (SEi, SE2, SES, ..., SEN) sont des avions ou des drones. 30 15. La formation de véhicules aérospatiaux (10) selon la revendication 13, dans laquelle les véhicules aérospatiaux primaire (SM) et secondaires (SEi, SE2, ..., SEN) sont des satellites.