Thèse soutenue

Hybridation multi-GNSS pour le positionnement précis

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Auteur / Autrice : Georgia Katsigianni
Direction : Félix PerosanzSylvain Loyer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la Terre et des Planètes Solides
Date : Soutenance le 15/11/2019
Etablissement(s) : Toulouse 3
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace (Toulouse)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Géosciences Environnement Toulouse (2011-....)

Résumé

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Les systèmes GNSS sont largement utilisés pour les applications de positionnement précis en géosciences, et en particulier en géodésie spatiale. Jusqu'à présent, les mesures du système GPS sont principalement utilisées seules pour des applications scientifiques. L'arrivée de la constellation européenne Galileo, rend possible les études sur ce nouveau système pour vérifier ses capacités et ses possibilités seul ou combiné avec GPS dans un traitement Multi-GNSS. Le centre d'analyse CNES/CLS de l'IGS calcule de manière hebdomadaire les produits GNSS (GPS, GLONASS et Galileo) ; ces produits sont utilisés pour les applications scientifiques de positionnements précis. Un moyen d'obtenir la meilleure précision possible consiste à résoudre les ambiguïtés entières, inconnues, des mesures de phase. Jusqu'à présent, le centre d'analyse CNES/CLS effectue une résolution d'ambiguïté sur les observations GPS en utilisant la méthode zéro-différence et fournit les orbites et les horloges précises des satellites avec des ambiguïtés de phase fixées. L'objectif de ce travail est d'implémenter et valider si la méthode zéro-différence peut également être appliquée au système Galileo. Celle-ci comprend deux étapes. La première est la résolution des ambiguïtés de la combinaison Wide-Lane ; il est prouvé que les biais des satellites Galileo Wide-Lane sont stables sur de longues périodes et homogènes pour les différents types de récepteurs. Ces résultats ont permis de résoudre les biais Wide-Lane avec un taux de réussite proche de 100%. La deuxième étape de la méthode de zéro-différence est la résolution des ambiguïtés Narrow-Lane. Cette étape a été mise en œuvre pour le système Galileo dans un traitement de détermination précise de l'orbite multi-GNSS (avec les données GPS). Le pourcentage de succès de Galileo en matière de résolution des ambiguïtés atteint environ 93%, ce qui est similaire au système GPS. La propriété entière des horloges de phase Galileo permettant d'utiliser ces calculs au niveau utilisateur est démontrée. Les recouvrements d'orbite et " le Satellite Laser Ranging " utilisés pour valider les orbites obtenues ont montré une amélioration d'environ 50% des RMS3D (d'environ 7 cm à 3,5 cm) principalement dans les directions normales et tangentielles. Les résultats de ces travaux ont pu être appliqués aux produits du CA IGS CNES/CLS qui a commencé la livraison des produits " entiers " Galileo (orbites précises horloges et biais Wide-Lane satellites).[...]