Traitement Opti mal du Signal LORAN-C

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Traitement Opti mal du Signal LORAN-C
André Monin / LAAS-CNRS Gilles Rigal / DIGINEXT
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Traitement du Signal LORAN-C Principe de
positionnement mode circulaire
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Forme donde
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Phases de létude

• Modélisation et étude de faisabilité en
  simulation
• Validation sur données réelles à quai (Brest)
• Préparation de la campagne de mesures Langevin
• Validation sur données réelles en mer (Atlantique
  Nord)
• Modélisation de lantenne filaire et validation

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Principales difficultés

• Très faibles rapports signal/bruit (lt-30dB)
• intégration longue du signal
• Onde ciel arrive après londe de
  sol (3 pseudo-périodes)
• Onde de ciel beaucoup plus puissante que londe
  de sol
• risque daccrocher londe de ciel
  
• tenir compte du rapport de
  puissance onde de sol/onde de ciel
• Fortes déformations du signal sur antenne
  filaire
• nécessité de modéliser précisément lantenne
• Travailler sur données réelles
• résoudre tous les problèmes conjointement

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Modèle

• Modèle du porteur

Mesure de vitesse
Mesure de cap
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• Modèle dobservation

Amplitudes de londe de sol
Amplitudes de londe de ciel
Retards onde de ciel
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Analyse du modèle
Modèle localement linéaire en et
Amplitudes prévisibles par modèle (
)
Bruits dynamiques faibles
Incertitude initiale grande
Approximation par somme de gaussienne tronquées
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Approximation en somme de gaussiennes
(Sorenson-1972)

• Prédiction
• Correction

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Evolution de la densité de probabilité
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Algorithme

• Distribution initiale
• Amplitudes (onde de sol onde ciel)
  gaussiennes
• Retards onde de ciel/onde de sol gaussiennes
  locales
• Uniformément répartis sur lintervalle
  dincertitude
• Ecart type lt ¼ de longueur donde (2,5 µs)
• Position du récepteur gaussiennes locales
• Uniformément réparties sur le domaine
  dincertitude
• Ecart type lt ¼ de longueur donde (750m)

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• Prétraitement du signal
• Sommation du signal sur 5s
• Filtrage passe-bande 50kHz,150kHz
• Extraction des impulsions
• Calcul de la vraisemblance de chaque gaussienne
• Filtre de Kalman sur les amplitudes
• Filtres de Kalman étendus sur positions et
  retards
• Evaluation des poids des gaussiennes
• Calcul de lestimateur
• Moyenne pondérée des distributions gaussiennes

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Contexte des Enregistrements

• Enregistrements de 10 mn
• Echantillonnage à 400 kHz
• Datation par horloge Césium

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Résultats Estimation 1D
Erreur ./. GPS (m)
Distance (km)
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Résultats Estimation 2D
11,4
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Erreur destimation en longitude
143m 100m
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Erreur destimation en latitude
78m 385m
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Evolution des particules
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(No Transcript)
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Evolution des particules avec redistributions
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Conclusion

• Traitement  tout numérique 
• Modélisation globale
• Méthodes avancées de traitement du signal
• validées sur données réelles
• opérationnelles sur système embarqué

Limite de portée du système passe de 1800km à
3000km
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Récepteur conçu par DIGINEXT
Système de datation (12,5 nS)
Vue intérieure du PC
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Prétraitements
Sommations
Acquisition du signal brut
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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(No Transcript)
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Fin