Brevet FR3037661A1 (20161223)
REVENDICATIONS1. Système d'augmentation spatial ou aéronautique, adapté pour améliorer la précision et la fiabilité des données délivrées par un système de navigation global par satellites (104) comprenant : .- un segment spatial ou aéronautique (106) ayant un premier nombre entier N, supérieur ou égal deux, de moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques (GEO#j), munis respectivement de leurs moyens d'émission/réception adaptés pour émettre des données reçues respectivement de stations au sol de diffusion associées (NLES#j), à destination d'une même zone géographique prédéterminée ; .- un segment sol d'infrastructure (108) comportant N stations au sol de transmission (122, 124, 126, NLES#j), associées respectivement aux N moyens de diffusion spatiaux ou 15 aéronautiques (GEO#j) pour leur transmettre des données de navigation et numérotées respectivement par un premier indice entier j variant de 1 à N, et .- au moins une station au sol d'observation et de réception (130) de signaux transmis par au moins un satellite du système de navigation global de satellites (104) et par les N moyens diffusion spatiaux ou aéronautiques 20 (GEO#j), .- un deuxième nombre K, supérieur ou égal à 2, de centres de calcul (132, 134, 136, CPF#i), mutuellement redondés, numérotés respectivement par un deuxième indice i variant de 1 à K, et configurés pour calculer, à partir des signaux transmis par la ou les stations au sol d'observation et de 25 réception (130), des flux ou séquences de messages de navigation NOF i.j, i variant de 1 à K et j variant de 1 à N, prêts à être transmis respectivement suivant l'indice j aux N stations au sol de diffusion (NLES# j) ; au moins deux des K centres de calcul (132, 134, 136, CPF#i) étant localisés respectivement sur des sites géographiquement distants entre eux 30 et reliés par un premier réseau de communications (140), l'au moins une station au sol de réception et d'observation (130), les N stations au sol de diffusion (NLES# j) étant connectées aux K centres de calcul (CPF#i) respectivement par un deuxième réseau de communications (144) et un troisième réseau de communications (148), 35 le système d'augmentation spatial SBAS étant caractérisé en ce que : 3037661 31 les K centres de calcul (CPF#i) sont configurés chacun pour élaborer une suite de N i-èmes flux parallèles de messages NOF i.j, j variant de 1 à N, tels que la suite de tous les flux de messages NOF i.j, indépendamment du centre de calcul (132, 134, 136, CPF#i) qui les élaborent, comporte une 5 même séquence temporelle (MTs) de types MTs de messages indépendante des moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques (GEO#j), les types MTs de messages de la séquence (MTs) étant compris dans un ensemble prédéterminé {Tm} de types Tm de contenus de message de navigation. 10\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon la revendication 1, dans lequel les K centres de calculs sont configurés de sorte qu'à chaque cycle-hle calcul actuel des messages, un seul centre de calcul (CPF#m), pris parmi les K centres de calcul (CPF#i), est sélectionné et autorisé à transmettre aux stations au sol de diffusion (NLES#j) les messages actuels NOF m.j, m désignant l'indice du centre de calcul (CPF#m) sélectionné au cycle de calcul actuel et le centre de calcul sélectionné (CPF#m) étant considéré comme le centre de calcul maitre du système d'augmentation durant ledit cycle de calcul actuel.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel chaque centre de calcul CPF#i est configuré de sorte que les contenus des N flux de données NOF i.j que ledit centre de calcul CPF#i- génère diffèrent seulement par le contenu de messages dont le ou les types de contenus concernent les trajectoires prédites ou récemment mesurées des N moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial SBAS selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque centre de calcul CPF#i est configuré de sorte que les contenus de deux flux de données NOF i.j1, NOF i.j2, que ledit centre de calcul CPF#i élabore en parallèle et qui sont destinées-è 421etkx moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques différents (j10j2), diffèrent seulement par le contenu des messages d'un premier type concernant des données 3037661 32 d'éphémérides d'un ou plusieurs moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques, et/ou par le contenu des messages d'un deuxième type concernant des données de navigation d'un moyen de diffusion spatial ou aéronautique plus précises que les données d'éphémérides fournies par les messages du premier type.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon la revendication 4, dans lequel les messages sont définis par un document normatif international : RTCA MOPS DO-229-D, intitulé "Minimum 10 Operational Performance Standards for Global Positionning System/Wide Area Augmentation equipment", et les premier et deuxième types de messages sont respectivement désignés par « MT17 » et « MT9 ».\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une 15 quelconque des revendications 1 à 5 dans lequel chaque centre de calcul est configuré de sorte que tous les flux de données qu'il génère partagent un même algorithme, mis en oeuvre pour le traitement des donnés GNSS et SBAS reçues par l'au moins une station d'observation (130) et pour l'élaboration de tous les flux des données s'agissant d'un même 20 ordonnancement des types de messages et de mêmes contenus d'une majorité des messages de laquelle sont exclues des messages d'un premier type concernant des données d'éphémérides d'un ou plusieurs moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques, et/ou des messages d'un deuxième type concernant des données de navigation d'un moyen de diffusion spatial ou 25 aéronautique plus précises que les données d'éphémérides fournies par les messages du premier type.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les moyens de diffusions 30 spatiaux ou aéronautiques sont compris dans l'ensemble formé par les satellites géostationnaires GEO, les satellites HEO, les satellites MEO, les satellites LEO, les drones, les ballons et les aéronefs.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une 35 quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel 3037661 33 Le deuxième nombre K de centres de calcul est égal à 2 ; et Pour i variant de 1 à 2, chaque i-ème centre de calcul CPF# i comporte Un i-ème récepteur radioélectrique, localisé sur le i-ème site associé au iième centre de calcul, et 5 Une i-ème unité d'autorisation du i-ème centre de calcul à transmettre les N flux de donnés NOF i.j suivant l'indice j aux N stations au sol de diffusion (NLES# j) ; et chaque i-ème unité d'autorisation parmi les deux unités d'autorisation étant config u rée pour 10 à chaque cycle de calcul, .- déterminer un mode d'activité du i-ème centre de calcul dans le système SBAS parmi un mode maître et un mode de secours, . le mode maître autorisant l'unique centre de calcul (CPF#m) mis dans ce mode parmi les deux centres de calcul à émettre les flux de données NOF 15 m.j générés aux N stations sol de diffusions NLES# j, j variant de 1 à N, . le mode de secours interdisant au centre de calcul mis dans ce mode à transmettre ses flux de données aux stations sol de diffusion mais autorisant ledit centre de calcul à basculer en mode maître lorsqu'une panne persistante sur le centre de calcul actuellement en mode maitre a été 20 détectée ; le mode d'activité du i-ème centre de calcul étant déterminé en fonction .* de la connaissance du centre de calcul actuellement en mode maître et en train d'émettre vers les stations de diffusion ; .* de la connaissance régulière des états de fonctionnement en termes 25 d'absence ou d'existence de pannes des centres de calcul des sites distants et de leur mode d'activité ; et .* de la qualité de réception des messages transmis aux stations de diffusion , et .* de la qualité des messages réellement émis par les moyens de diffusion 30 spatiaux ou aéronautiques et reçu par le récepteur radioélectrique correspondant à l'unité d'autorisation ; et .- en fonction du mode d'activité déterminé, soit rester dans le mode d'activité précédent si le mode d'activité déterminé lui est identique, soit basculer dans le mode d'activité déterminé s'il est différent du mode d'activité 35 précédent ; 3037661 34 .- en fonction du mode d'activité déterminé, autoriser ou interdire le i-ème centre de calcul d'émettre ses flux de données vers les N stations au sol de diffusion. 5\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel Le nombre K de centres de calcul est supérieur ou égal à 3 ; et Pour i variant de 1 à K, chaque i-ème centre de calcul CPF# i comporte Un i-ème récepteur radioélectrique (172, 174,\n<CLM>\1\t, localisé sur le i-ème site 10 associé au i-ième centre de calcul (132, 134, 136), et Une i-ème unité d'autorisation (182, 184,\n<CLM>\1\tdu i-ème centre de calcul (132, 134,\n<CLM>\1\tà transmettre les N flux de donnés NOF i.j suivant l'indice j aux N stations au sol de diffusion (NLES# j) ; et chaque i-ème unité d'autorisation (182, 184,\n<CLM>\1\tparmi les K unités 15 d'autorisation étant configurée pour à chaque cycle de calcul, .- déterminer un mode d'activité du i-ème centre de calcul dans le système SBAS parmi un unique mode maître, un mode de premier secours, et un mode de secours de réserve,\n<CLM>\1\tle mode maître autorisant l'unique centre de calcul (CPF#m) mis dans ce mode parmi les K centres de calcul à émettre les flux de données NOF m.j générés aux N stations sol de diffusions NLES# j, j variant de 1 à N, . le mode de premier secours interdisant au centre de calcul mis dans ce mode à transmettre ses flux de données aux stations sol de diffusion mais 25 autorisant ledit centre de calcul à basculer en mode maître lorsqu'une panne persistante sur le centre de calcul actuellement en mode maitre a été détectée ; . le mode de secours de réserve interdisant au centre de calcul mis dans ce mode à transmettre ses flux de données aux stations sol de diffusion mais 30 autorisant ledit centre de calcul à basculer en mode de premier secours lorsque une absence de centre de calcul mis en mode de premier secours a été détectée ; le mode d'activité du i-ème centre de calcul (132, 134,\n<CLM>\1\tétant déterminé en fonction 3 0 3 7 6 6 1 35 *de la connaissance du centre de calcul actuellement en mode maître et en train d'émettre vers les stations de diffusion ; * de la connaissance régulière des états de fonctionnement en termes d'absence ou d'existence de pannes des centres de calcul des sites distants et de leur mode d'activité ; et 5 * de la qualité de réception des messages transmis aux stations de diffusion , et * de la qualité des messages réellement émis par les moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques et reçu par le récepteur radioélectrique correspondant à l'unité d'autorisation ; et 10 .- en fonction du mode d'activité déterminé, soit rester dans le mode d'activité précédent si le mode d'activité déterminé lui est identique, soit basculer dans le mode d'activité déterminé s'il est différent du mode d'activité précédent ; .- en fonction du mode d'activité déterminé, autoriser ou interdire le i-ème 15 centre de calcul d'émettre ses flux de données vers les N stations au sol de diffusion.\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une quelconque des revendication 8 à 9, dans lequel 20 chaque i-ème unité d'autorisation (182, 184,\n<CLM>\1\test configurée pour contrôler la bonne réception de messages de retour envoyés par les stations au sol de diffusion accusant réception des messages transmis par l'unité d'autorisation au travers du troisième réseau de communications (148); et contrôler les états de fonctionnement des centre de calculs des sites distants 25 et leur mode d'activité au travers du premier réseau de communications (140) ; et contrôler les messages réellement diffusés par les moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques pour confirmer ou non une absence de répétitivité d'une panne de liaison. 30\n<CLM>\1\tSystème d'augmentation spatial ou aéronautique selon l'une quelconque des revendications 1 à 10 , dans lequel pour i variant de 1 à K, chaque i-ème centre de calcul (132, 134,\n<CLM>\1\tcomporte en outre 3037661 36 au moins une i-ème unité de traitement et de création (192, 194,\n<CLM>\1\tde flux de messages de navigation NOF i.j et au moins une i-ème unité de vérification de l'intégrité des flux de messages de navigation NOF i.j, variant de 1 à N ; 5 le i-ème centre de calcul (132, 134,\n<CLM>\1\tétant autorisé à émettre les flux de messages lorsque les vérifications d'intégrité ont réussies.\n<CLM>\1\tProcédé de gestion de flux de données de navigation d'un système d'augmentation spatial ou aéronautique (102) adapté pour améliorer la 10 précision et la fiabilité des données délivrées par un système de navigation par satellites (104), Le système d'augmentation spatial ou aéronautique (102) comprenant : .- un segment spatial ou aéronautique (106) ayant un premier nombre entier N, supérieur ou égal deux, de moyens de diffusion spatiaux ou 15 aéronautiques (GEO#j), munis respectivement de leurs moyens d'émission/réception adaptés pour émettre des données reçues de stations au sol de diffusion associées (NLES#j), à destination d'une même zone géographique prédéterminée ; .- un segment sol d'infrastructure (108) comportant 20 N stations au sol de transmission (NLES#j), associées respectivement aux N moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques (GEO#j) pour leur transmettre des données de navigation et numérotées respectivement par un premier indice entier j variant de 1 à N, et .- au moins une station au sol d'observation et de réception (130) de 25 signaux transmis par au moins un satellite du système de navigation global de satellites (104) et par les N moyens diffusion spatiaux ou aéronautiques (GEO#j), .- un deuxième nombre K, supérieur ou égal à 2, de centres de calcul (CPF#i) en redondance, numérotés respectivement par un deuxième indice i 30 variant de 1 à K, et configurés pour calculer, à partir des signaux transmis par la ou les stations au sol de réception (130), des flux ou séquences de messages de navigation NOF i.j, i variant de 1 à K et j variant de 1 à N, prêts à être transmis respectivement suivant l'indice j aux N stations au sol de diffusion (NLES#j) ; 3037661 37 au moins deux des K centres de calcul (CPF#i) étant localisés respectivement sur des sites géographiquement distants entre eux et reliés par un premier réseau de communications (140), l'au moins une station au sol de réception et d'observation (130), les N 5 stations au sol de diffusion (NLES#j) respectivement, étant connectés aux K centres de calcul (CPF#i) par un deuxième réseau de communications (144) et un troisième réseau de communications (148), le procédé de gestion de flux de messages de navigation étant caractérisé en ce qu'il comprend 10 une première étape (304) dans laquelle les K centres de calcul (CPF#i), i variant de 1 à K, élaborent chacun séparément une suite N flux parallèles de messages de navigation NOF i.j, j variant de 1 à N, la suite de tous les flux de données NOF i.j, indépendamment du 15 centre de calcul (CPF#i) qui les élaborent, comporte une même séquence (MTs) de types MTs de messages, indépendante des moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques, les types MTs de messages de la séquence étant compris dans un ensemble prédéterminé {Tm} de types Tm de contenus de message de navigation. 20\n<CLM>\1\tProcédé de gestion de flux de messages de navigation d'un système d'augmentation spatial ou aéronautique (102) selon la revendication 12, dans lequel les contenus de deux flux de données NOF i.j1, NOF i.j2, élaborés en 25 parallèle par un même centre de calcul CPF i quelconque et destinées à deux moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques différents (j10j2), diffèrent seulement par le contenu des messages d'un premier type concernant des données d'éphémérides d'un ou plusieurs moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques, et/ou par le contenu des messages d'un 30 deuxième type concernant des données de navigation d'un moyen de diffusion spatial ou aéronautique plus précises que les données d'éphémérides fournies par les messages du premier type. 3037661 38\n<CLM>\1\tProcédé de gestion de flux de messages de navigation d'un système d'augmentation spatial ou aéronautique (102) selon l'une quelconque des revendications 12 à 13, dans lequel pour i variant de 1 à K , chaque i-ème centre de calcul CPF i comporte 5 Un i-ème récepteur radioélectrique, localisé sur le i-ème site associé au i- ième centre de calcul, et Une i-ème unité d'autorisation du i-ème centre de calcul à transmettre les N flux de donnés NOF i.j suivant l'indice j aux N stations au sol de diffusion NLES j ; 10 le procédé comprenant en outre .- une deuxième étape (306) dans laquelle chaque i-ème unité d'autorisation détermine dans la phase de calcul actuelle un mode d'activité actuel dans le système d'augmentation (102) parmi un unique mode maître et un mode de r secours,\n<CLM>\1\tle mode maître autorisant l'unique centre de calcul CPFm mis dans ce mode parmi les K centres de calcul à émettre les flux de données NOF m.j générés aux N stations sol de diffusions NLES j, . le mode de secours interdisant au centre de calcul mis dans ce mode à transmettre ses flux de données aux stations sol de diffusion mais autorisant 20 ledit centre de calcul à basculer en mode maître de manière coordonnée avec d'autres centres de calcul le cas échéant lorsqu'une panne persistante sur le centre de calcul actuellement en mode maitre a été détectée ; le mode d'activité du i-ème centre de calcul étant déterminé en fonction .* de la connaissance du centre de calcul actuellement en mode maître et en 25 train d'émettre vers les stations de diffusion ; .* de la connaissance régulière des états de fonctionnement en termes d'absence ou d'existence de pannes des centres de calcul des sites distants et de leur mode d'activité ; et .* de la qualité de réception des messages transmis aux stations de 30 diffusion ; et .* de la qualité des messages réellement émis par les moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques et reçu par le récepteur radioélectrique correspondant à l'unité d'autorisation ; et .- une troisième étape (308) dans laquelle, pour i variant de 1 à K, en fonction 35 du mode d'activité déterminé, la i-ème unité d'autorisation reste dans le 3037661 39 mode d'activité précédent si le mode d'activité déterminé lui est identique, soit bascule dans le mode d'activité déterminé s'il est différent du mode d'activité précédent ; et .- une quatrième étape (310), dans laquelle pour i variant de 1 à K, en 5 fonction du mode d'activité déterminé, la i-ème unité d'autorisation autorise ou interdit le i-ème centre de calcul d'émettre ses flux de données vers les N stations au sol de diffusion.\n<CLM>\1\tProcédé de gestion de flux de messages de navigation d'un système 10 d'augmentation spatial ou aéronautique (102) selon la revendication 14, dans lequel la deuxième étape (306) de détermination du mode d'activité comporte des cinquième, sixième, septième étapes (322, 324, 326), chaque i-ème unité d'autorisation contrôlant dans la cinquième étape (322) la bonne réception de messages de retour envoyés par les stations au sol de 15 diffusion (NLES#j) accusant réception des messages transmis par la i-ème unité d'autorisation au travers du troisième réseau de communications (148); et chaque i-ème unité d'autorisation contrôlant si nécessaire dans la sixième étape (324) les états de fonctionnement des centres de calcul des sites 20 distants et leur mode d'activité au travers de messages de maintenance en provenance des unités d'autorisation distantes ; et chaque i-ème unité d'autorisation contrôlant si nécessaire dans la septième étape (326) les messages réellement diffusés par les moyens de diffusion spatiaux ou aéronautiques pour confirmer ou non une absence de répétitivité 25 d'une panne.