Des observatoires aux satellites 26 Septembre 2007

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  • Des observatoires aux satellites 26 Septembre 2007
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  • Des Observatoires aux Satellites Les satellites jouent un rle croissant dans la connaissance de la Terre et la comprhension des phnomnes qui sy droulent Ils sont de plus en plus utiles dans la comprhension des risques naturels et sont appels jouer un rle croissant pour la prvention Ceci concerne notamment la mesure des dformations du sol et limagerie LObservation sol couple lobservation depuis les satellites est fondamentale Le cours aborde les sujets suivants: Linstrumentation dObservatoire (sol et espace) Mesure sol et espace des dformations du sol et des variations de pesanteur Interfromtrie radar et corrlation dimages optiques
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  • Programme (provisoire) des prochains cours Mercredi 26/9 (14h-16h) - P. Briole Introduction et cours GPS Mercredi 3/10 (14h-18h ou 16h-18h) - P. Briole Suite du cours GPS Jeudi 4/10 (9h-11h) - P. Briole - Cours InSAR Mercredi 10/10 (16h-18h) - A. Socquet -TD InSAR Jeudi 11/10 (9h-11h) - A. Socquet - TD InSAR Mercredi 17/10 (16h-18h) - A. Socquet - TD InSAR Jeudi 18/10 (9h-11h) - A. Socquet - TD InSAR ( confirmer) Mercredi 24/10 (16h-18h) - A. Socquet, P. Briole, - TP GPS Terrasse de lENS Jeudi 25/10 (9h-11h) - P. Briole, A. Socquet ? - TD GPS Mercredi 14/11 (16h-18h) - P. Briole - Cours modles Jeudi 15/11 (9h-11h) - P. Briole - Cours modles Mercredi 28/11 (16h-18h) - P. Briole - Cours Observatoires Volcanologiques Mercredi 5/12 (16h-18h) - P. Briole - Cours observation des panaches Jeudi 20/12 (9h-11h) - A. Socquet et/ou P. Briole - Examen final
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  • Des observatoires aux satellites Le systme GPS 26 Septembre 2007
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  • La constellation GPS (segment spatial) 24-satellite 26000km par rapport au centre de la Terre 2 orbites/jour Six plans orbitaux: Inclinaison 55 sur lquateur 4 satellites par orbite
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  • Les rcepteurs GPS
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  • Principe de base du GPS Le satellite transmet lheure Le principe du positionnement est bas sur la mesure des diffrences de temps darrive des signaux horaires de satellites
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  • Calcul de la position (point isol) La position absolue du rcepteur est calcule en rsolvant les quations: (x1 - X) + (y1 - Y) + (z1 - Z) = c(T1 T -dTr) (x2 - X) + (y2 - Y) + (z2 - Z) = c(T2 T -dTr) (x3 - X) + (y3 - Y) + (z3 - Z) = c(T3 T -dTr) (x4 - X) + (y4 - Y) + (z4 - Z) = c(T4 T -dTr) Etc.. Inconnues: X,Y,Z sont les coordonnes du point (inconnues) dTr est le dcalage entre lhorloge rcepteur et le temps absolu Donnes: (x,y,z) i coordonnes des satellites au temps T Mesures: T i : heure darrive dans le rcepteurs (en temps rcepteur) des signaux partis des satellites au temps T
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  • Capture du code par le rcepteur Les rcepteurs gnrent des signaux comparables ceux attendus et cherchent un maximum de corrlation Le dcalage de phase entre le signal reu et le synthtique reprsente le temps de vol de londe (t i -T), t i =temps sur lhorloge rcepteur, T=temps rcepteur Replique du signal PRN gnre par le rcepteur Signal PRN reu du satellite Corrlateur
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  • Les signaux de phase Environ 2 tonnes Signaux de sortie: -Canal L1 (porteuse 1.5 GHz): -Code C/A (Coarse Acquisition) -Code P -Canal L2 (porteuse 1.2 GHz): - Code P (Precise) Signaux dentre: Corrections envoyes par les stations de contrle
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  • Structure du signal transmis par les satellites Donnes des SV (position, temps, info systeme, etc.) mlanges au code PRN, puis modules par la phase Codes PRN uniques pour chaque SV, un code C/A et un code P pour chaque L1 = Signal SPS (usage civil), 1.023MHz L2 = Signal PPS (usage spcial et militaire), 10.23MHz SPS Freq. porteuse (uniforme) Bruit pseudo-alatoire (PRN)Donnes @ 50Hz PPS Freq. porteuse. (uniforme)
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  • GPS diffrentiel Reference station at a fixed, known location computes its location from SV signals and computes error correction factors Correction factors are transmitted to remote receivers at radio frequency Usable range