Comment fonctionne EGNOS?
"Il m'est arrivé, un jour que je naviguais en bateau le long de la côte, de recevoir un signal de navigation (un signal d'origine terrestre en ce temps là) m'indiquant que je me trouvais sur le sol ferme!" raconte Hans Fromm, responsable des applications de navigation par satellite au sein du Département "Navigation" de l'ESA. "J'ai bien sûr compris que le signal était erroné et j'ai même pu estimer l'importance de l'erreur. Mais, dans des circonstances moins évidentes, comment aurais-je pu évaluer la précision du signal ?. Une telle précision dans l'information est essentielle pour de nombreuses applications. Le conducteur d'un train doit par exemple savoir sur quelle voie il circule. C'est important sur le plan de la sécurité, notamment quand des vies sont en jeux."
EGNOS fournira les informations permettant d'utiliser les signaux de navigation GPS et GLONASS dans des applications de ce type, particulièrement exigeantes sur le plan de la sécurité. Il permettra de porter la précision de localisation d'environ 20 m à 5 m, d'informer les utilisateurs des erreurs de mesure et de les prévenir, dans les six secondes, des interruptions survenant dans la transmission des signaux satellitaires. "EGNOS permettra de garantir le service" ajoute Hans Fromm.
Cette tâche sera assurée par un ensemble de trois satellites géostationnaires et par un réseau complexe de stations au sol. Les trois satellites enverront un signal de mesure de distance, similaire à ceux transmis par les satellites GPS et GLONASS. Ce signal permettra aux utilisateurs non seulement de déterminer leur position, mais également de disposer d'informations sur la précision des mesures envoyées par le GPS et le GLONASS. Un conducteur de train pourra par exemple juger si la précision des signaux reçus est suffisante pour qu'il puisse se fier à eux.
Ces informations, appelées données d'intégrité, seront modulées sur le signal de mesure de distance. Elles fourniront des indications précises sur la position de chaque satellite GPS ou GLONASS et sur l'exactitude de leurs horloges atomiques, ainsi que sur les perturbations ionosphériques susceptibles d'affecter la précision des mesures de localisation. Les récepteurs EGNOS, plus complexes que les récepteurs de navigation habituels, décoderont le signal pour fournir une position plus précise que les seuls systèmes GPS ou GLONASS et une estimation rigoureuse des erreurs enregistrées.
Le signal EGNOS sera diffusé par deux satellites Inmarsat-3 - l'un positionné à l'est de l'Atlantique, l'autre au dessus de l'océan Indien - et par le satellite Artémis de l'ESA qui sera à poste cette année au dessus de l'Afrique. Contrairement aux satellites GPS et GLONASS, ces trois plates-formes spatiales n'emporteront pas de générateurs de signaux. Elles seront équipées d'un répéteur qui se contentera de relayer le signal traité au sol et envoyé vers l'espace. Le segment sol, doté d'équipements très élaborés, comprendra 30 stations de télémétrie et de contrôle d'intégrité (RIMS), quatre centres de contrôle principaux et six stations de liaison montante.
Les RIMS recoivent les informations de position fournies par chaque satellite GPS et GLONASS, et adressent ensuite ces données aux centres de contrôle principaux en utilisant un réseau de communication spécialement conçu à cette fin.
Les centres de contrôle principaux évaluent la précision des signaux GPS et GLONASS reçus par chaque station et calculent les imprécisions dues aux perturbations ionosphériques. Les données reflétant les écarts constatés sont intégrées au signal qui est adressé par liaisons sécurisées aux stations de liaison montante réparties dans toute l'Europe. Ces stations envoient enfin le signal aux trois satellites EGNOS qui le retransmettent aux utilisateurs des systèmes GPS et GLONASS équipés d'un récepteur EGNOS.
Le système comprend de nombreuses redondances, ce qui permettra de garantir un fonctionnement quasi-permanent. Un seul des centres de contrôle principaux exercera à chaque instant la fonction de "chef d'orchestre" du réseau, un second jouant le rôle d'un centre de secours susceptible de le remplacer à tout moment. Les stations de liaison montante seront également redondantes. Il n'en faut que trois pour exploiter le système EGNOS, une par satellite. Les trois autres se tiendront en réserve pour intervenir en cas de panne.
