Par le Dr Helena Voss, ingénieure principale en radiofréquences chez NavShield Global (15 ans d’expérience dans la protection des systèmes PNT et la conception de récepteurs multi-constellations). Révision technique par l’équipe RF de NavShield.

Quand on parle de “ GPS ”, on fait généralement référence à la navigation par satellite en général. Dans la pratique, il existe plusieurs constellations mondiales, et cette distinction prend toute son importance dès lors que l'on précise une Récepteur GNSS ou un Antenne anti-brouillage CRPA. Cette comparaison porte sur les trois principaux systèmes mondiaux — le GPS (États-Unis), le GLONASS (Russie) et Galileo (UE) — et explique pourquoi un récepteur GNSS multi-constellation est la valeur par défaut résiliente.

Qu'est-ce que le GNSS ?

GNSS (Global Navigation Satellite System) est le terme générique désignant l'ensemble des constellations de navigation par satellite. A Récepteur GNSS Ce système, qui suit plusieurs constellations, détecte davantage de satellites simultanément, ce qui améliore directement la précision, la disponibilité et la résistance aux interférences. Les trois systèmes ci-dessous diffusent tous des signaux civils libres et ouverts, parallèlement à des codes militaires à accès restreint.

GPS — L'original (États-Unis)

Champ	Valeur
Opérateur	Force spatiale des États-Unis
Bandes civiles	L1 C/A, L2C, L5
Statut	Mature, disponible dans le monde entier
Idéal pour	Référence universelle

Source : Programme américain de modernisation du GPS. Le signal civil L1 C/A est le signal de référence utilisé par la quasi-totalité des récepteurs ; le signal L5 est le signal de sécurité des personnes adopté pour l'aviation.

GLONASS — Le système russe

Champ	Valeur
Opérateur	Roscosmos
Groupes	G1, G2 (FDMA), CDMA L3
Couverture	Intenses aux hautes latitudes nordiques
Remarque	Les satellites GLONASS-K modernes offrent une précision améliorée

Source : ISS Reshetnev / GLONASS. Le système GLONASS traditionnel utilisait la modulation FDMA sur les canaux G1/G2 ; les satellites GLONASS-K plus récents intègrent un signal CDMA L3 que les récepteurs modernes sont capables de suivre.

Galileo — Le système européen

Champ	Valeur
Opérateur	Union européenne / ESA
Groupes	E1, E5a, E5b, E6
Force	Précision déclarée élevée, message d'intégrité
Idéal pour	Utilisation civile de haute précision

Source : Spécification du signal satellite Galileo (GSA). Le satellite E6 de Galileo diffuse des services commerciaux et authentifiés, et son message « Open Service Integrity » avertit les récepteurs en cas d'erreurs de signal.

GPS, GLONASS et Galileo : un aperçu comparatif

Système	Opérateur	Plages clés	Idéal pour
GPS	États-Unis	Niveau inférieur / Niveau supérieur / Cinquième niveau	Référence universelle
GLONASS	Russie	CP / CE1 / CE2	Latitudes septentrionales
Galileo	UE	Est / Est / Est	Géodésie de haute précision

Signaux non cryptés vs signaux cryptés

Chaque constellation transmet deux couches. Le signal civil en clair est accessible gratuitement à tout le monde. Récepteur GNSS à utiliser ; la couche militaire cryptée est soumise à des restrictions. Étant donné que les couches ouvertes partagent la bande L et se chevauchent en fréquence — les bandes GPS L1, Galileo E1 et BeiDou B1C se situent toutes aux alentours de 1 575 MHz —, une seule antenne peut les couvrir toutes, ce qui rend les conceptions multi-constellations pratiques.

Précision et disponibilité

La précision d'une position GPS en mode autonome est généralement de l'ordre de quelques mètres. L'ajout des signaux bifréquences E5a/E5b de Galileo et de GLONASS élargit la géométrie des satellites, ce qui permet d'obtenir, avec un système bien conçu, récepteur GNSS multi-constellation pour atteindre une précision inférieure au mètre et maintenir la position même lorsqu'une constellation est masquée par des bâtiments ou le relief. Dans un « canyon urbain », où les gratte-ciel réfléchissent et affaiblissent les signaux, ce nombre supplémentaire de satellites fait souvent la différence entre une position stable et une dérive.

Ce que cela signifie pour les acheteurs

Si votre opération se déroule à proximité d'une source d'interférences ou dans un environnement radioélectrique perturbé, privilégiez un récepteur capable de suivre les trois constellations plutôt que le GPS seul. Les satellites supplémentaires permettent de maintenir la géométrie de navigation viable lorsqu'un système est bloqué, et ils obligent tout brouilleur à couvrir un spectre beaucoup plus large. Pour les plateformes où la position est critique pour la sécurité, associez ce récepteur à une antenne à annulation afin que les interférences soient rejetées dès la phase d'acquisition plutôt que de devoir être combattues par logiciel une fois que le signal est déjà noyé.

Pourquoi un récepteur GNSS multi-constellation résiste au brouillage

A récepteur GNSS multi-constellation répartit l’énergie qu’il suit sur de nombreuses bandes et plusieurs satellites. Un seul récepteur GPS L1 peut capter entre 8 et 12 satellites ; si l’on ajoute GLONASS et Galileo, ce nombre peut dépasser 30. Ainsi, même si le brouillage en élimine certains, la géométrie de navigation reste soluble. Un brouilleur doit également couvrir un spectre bien plus large pour couvrir toutes les bandes, ce qui augmente le coût pour l’attaquant. Les calculs relatifs aux bandes qui sous-tendent cette répartition sont détaillés dans notre Guide des bandes de fréquences GNSS, et le mécanisme d’annulation qui protège ces bandes est expliqué dans le fonctionnement de l'anti-brouillage GNSS.

Conclusion

Aucune constellation, à elle seule, ne suffit pour les opérations exposées à des interférences. A récepteur GNSS multi-constellation — GPS, GLONASS et Galileo — constituent la configuration de base, tandis qu’une antenne permettant d’annuler les interférences sur ces bandes représente une amélioration. Voir le Page consacrée à la technologie NavShield pour la mise en œuvre.

Déclaration de transparence relative à l'IA : Cet article a été rédigé à l'aide d'un outil d'écriture basé sur l'IA afin d'en améliorer la structure et la lisibilité, puis révisé sur le plan technique et corrigé par le Dr Helena Voss et l'équipe d'ingénieurs RF de NavShield. Toutes les données relatives à la constellation proviennent des autorités officielles dont les liens figurent ci-dessus.