Les applications des systèmes de positionnement par satellites (GNSS) se sont largement répandues dans les transports urbains. Certaines applications exigent cependant une grande fiabilité qui ne tolère pas d’erreurs de positionnement importantes. Malheureusement, les environnements urbains présentent de grands défis pour les GNSS à cause de l'existence d’effets locaux. Le concept d'intégrité GNSS, qui est défini comme une mesure de confiance placée dans l'exactitude des informations fournies par le système de navigation qualifie cette exigence. L'objectif de cette thèse est d'améliorer les performances de précision et d'intégrité GNSS en milieu urbain. Deux directions de travail ont été prises : La première direction consiste à caractériser les erreurs de mesure GNSS afin d'améliorer la précision. Plusieurs modèles d'erreur existant sont étudiés. Un modèle hybride est proposé qui implique la contribution de la carte numérique en 3D. La seconde direction contribue aux techniques de détection et d'exclusion des défauts (FDE) afin d'améliorer l'intégrité de la position GNSS. Différentes méthodes FDE sont comparées avec des données GPS collectées dans des canyons urbains. Les FDE améliore la précision dans une première étape. Le calcul du niveau de protection horizontal (HPL) est ajouté en 2ème étape. Une nouvelle méthode de calcul HPL prenant en compte un potentiel défaut immédiatement antérieur est proposée. Enfin, ces deux directions de travail sont combinées afin de construire un système complet de surveillance de l'intégrité. Les résultats avec les données réelles montrent que la précision et l'intégrité du positionnement sont améliorées avec le système proposé. / In the last decades, Global Navigation Satellite System (GNSS)-based positioning systems are increasingly spread in urban environments, where great challenges exist for GNSS because of the local effects. Yet, for new GNSS land applications, knowing the certainty of one's localization is of great importance especially for the liability/safety critical applications. The concept of GNSS integrity, which is defined as a measure of trust to be placed in the correctness of the information supplied by the total system, can help to meet this requirement. The main objective of this PhD research work is to improve the accuracy and integrity performances of GNSS positioning in urban environments. Two research directions were investigated: The first direction consists of GNSS measurement error characterizations in order to improve the positioning accuracy. Several error models existing in the literature are evaluated. A new hybrid model is proposed while involving the digital map. The second direction contributes to the Fault Detection and Exclusion (FDE) techniques so as to improve the GNSS integrity. Different FDE methods are investigated and compared with real GPS data collected in urban canyons. The computation of Horizontal Protection Level (HPL) is added at the next step. A new method of HPL computation by taking into consideration of the potential prior fault is proposed. Then, these two research directions are combined together so that a complete integrity monitoring scheme is constructed. The results with real GPS data collected in urban canyons show that the positioning accuracy and integrity can be improved by the proposed scheme compared to the traditional approaches.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:theses.fr/2018LIL1I057 |
| Date | 02 October 2018 |
| Creators | Zhu, Ni |
| Contributors | Lille 1, Berbineau, Marion, Bétaille, David, Marais, Juliette |
| Source Sets | Dépôt national des thèses électroniques françaises |
| Language | English |
| Detected Language | French |
| Type | Electronic Thesis or Dissertation, Text |
Page generated in 0.0019 seconds