FR2951832A1 - Procede et systeme d'assistance a la localisation d'un terminal mobile dans un environnement ferme utilisant des stations de base pseudolites - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un procédé d'assistance à la localisation d'un terminal (2) de communication mobile équipé d'un récepteur satellite dans un environnement fermé à l'intérieur duquel un ensemble de stations de bases pseudolites (PS1-PS4) a été installé, le récepteur satellite étant apte à recevoir des signaux codés émis par chacune des stations de bases pseudolites de l'ensemble sur un lien (10) de communication satellite, le terminal (2) étant apte à échanger des signaux sur une liaison (11) de transmission sans fil distincte du lien (10) de communication satellite. Selon l'invention, on détermine une information de pré-localisation du terminal (2) à partir de signaux transmis sur la liaison (11) de transmission sans fil; puis les valeurs théoriques des puissances des signaux reçus par le récepteur satellite et émis par chacune de stations de base pseudolites (PS1-PS4) de l'ensemble, à partir de l'information de pré-localisation et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) de l'ensemble; Enfin, on en déduit une liste (PS1, PS2, PS4) de stations de bases pseudolites que le récepteur satellite doit écouter parmi les stations de l'ensemble. Avantage : réduit les risques d'écoute de signaux subissant des interférences à la réception

Description

PROCEDE ET SYSTEME D'ASSISTANCE A LA LOCALISATION D'UN TERMINAL MOBILE DANS UN ENVIRONNEMENT FERME UTILISANT DES STATIONS DE BASE PSEUDOLITES L'invention concerne l'assistance à la localisation précise d'un terminal de communication mobile équipé d'une fonctionnalité de localisation par signaux satellite, notamment le GPS (Initiales anglo-saxonnes mises pour Global Positioning System) dans des espaces couverts ou fermés dans lesquels les signaux classiques satellite de type GPS par exemple émis par les satellites sont peu, voire pas reçus. II existe d'autres systèmes de localisation par satellite sur lesquelles l'invention peut s'appliquer comme les systèmes Galileo, Glonass, Compass, QZSS par exemple. Par abus de langage dans la suite de l'exposé on utilise le terme GPS pour désigner de tels systèmes de localisation ce dernier étant le plus connu.

Dans la suite de l'exposé, on entend par terminal de communication mobile tout équipement portatif équipé d'un récepteur GPS, tel qu'un téléphone portable d'un réseau de télécommunication cellulaire, un ordinateur portable, un assistant personnel ou PDA (initiales anglo-saxonnes mises pour Personal Digital Assistant), un lecteur de musique portable, un simple navigateur GPS portatif... Le système GPS permet de fournir à des terminaux équipés d'un récepteur GPS une localisation sur une carte en vue de délivrer par exemple une indication sur l'itinéraire à prendre pour arriver à un lieu donné. Ce système a dans un premier temps été utilisé dans le but de fournir une aide à la navigation pour les conducteurs de véhicules. Plus récemment, des terminaux portatifs dotés de récepteurs GPS ont été développés, permettant d'élargir le service d'aide à la navigation à des piétons munis de ces terminaux. On rappelle que le service de positionnement standard ou SPS est à la disposition de tous les utilisateurs de GPS du monde entier et ce, sans aucune charge directe. Les signaux du SPS à usage civil sont des signaux codés par un code dit C/A (initiales anglo-saxonnes mises pour Coarse/Acquisition) et diffusés sur une fréquence porteuse L1 (1575,42 MHz). Le code C/A consiste en une suite pseudo-aléatoire de 1023 bits avec une horloge de 1,023MHz. Il est ainsi répété chaque milliseconde. Sa petite taille permet au récepteur GPS de capter rapidement les informations satellites. Chaque satellite possède son propre code pseudo-aléatoire connu sous la dénomination anglo-saxonne "Gold code". Ce code a été étudié pour minimiser les probabilités de confondre deux signaux différents émis par des satellites différents sur la même fréquence et permettre la mesure d'un temps de propagation. Le code C/A n'est pas crypté et est ainsi accessible à tous les utilisateurs. Le système GPS permet de fournir une localisation avec une précision horizontale variant de 10 à 100 mètres en fonction de la dégradation ou non des signaux reçus, une précision verticale de 156 mètres, et une erreur maximale de 337 nanosecondes pour l'heure UTC. Plus récemment, des systèmes d'assistance utilisant la navigation GPS ont été développés pour permettre à des terminaux sans fil, et par conséquent d'autonomie limitée, d'acquérir plus rapidement les signaux des satellites nécessaires à leur localisation. On connaît par exemple du document US 6 256 475 un système auxiliaire permettant d'acquérir une information sur les éphémérides des satellites et de transmettre cette information au terminal. Le terminal sans fil n'a plus qu'à déterminer les signaux de distance, ce qui peut être réalisé plus rapidement et à moindre coût. On connaît par ailleurs le système A-GPS (initiales anglo-saxonnes mises pour Assisted Global Positioning System), ou WA-GPS (initiales anglo- saxonnes mises pour Wireless Assisted Global Positioning System), dans lequel on utilise des récepteurs GPS d'un opérateur d'un réseau cellulaire de radiocommunication sur lequel le terminal mobile est inscrit, pour aider le terminal mobile à déterminer les satellites GPS qu'il doit suivre et à acquérir leurs signaux. Plus précisément, un serveur de l'opérateur comporte une antenne couplée à un récepteur qui cherche les informations venant des satellites (aussi connue comme receveur de référence), une plate-forme (matérielle et logicielle) pour effectuer des calculs de positionnement, et un ordinateur (ou « Gateway ») qui connecte le serveur au réseau IP. Lors de sa mise en route, le terminal mobile envoie une requête via le réseau IP au serveur A-GPS pour obtenir la liste des signaux GPS qu'il doit suivre. Une fois cette liste acquise, il cherche alors à acquérir les signaux des satellites indiqués par le serveur pour déterminer sa position. Dès lors, le terminal fonctionne de manière autonome. Si le téléphone perd tout signal GPS, il peut demander à nouveau l'assistance du serveur A-GPS. Grâce à cette assistance, la recherche de signal effectuée par le terminal est grandement réduite.

Typiquement, la durée nécessaire pour une première connexion ou TTFF (initiales anglo-saxonnes mises pour Time To First Fix) passe de plusieurs minutes à seulement quelques secondes. De plus, contrairement aux récepteurs GPS traditionnels, le récepteur A-GPS intégré dans le terminal est en mesure de détecter et démoduler des signaux de très faible magnitude.

Les systèmes GPS ou A-GPS précédents offrent des performances acceptables tant que l'utilisateur du service se déplace dans un environnement ouvert avec une vue dégagée vers le ciel. Néanmoins, les terminaux mobiles disposant d'une fonctionnalité de localisation par GPS ou A-GPS voient leur capacité de localisation considérablement réduite, voire nulle, dès lors que l'utilisateur se déplace dans un environnement fermé ou couvert, par exemple à l'intérieur des bâtiments d'une entreprise, d'un centre commercial, d'un aéroport, d'un musée, ou d'un parking en sous-sol. Dans de telles configurations, les signaux transmis par les satellites sont soit non détectés, soit reçus avec une puissance trop faible pour pouvoir être traités par le terminal. De plus sachant qu'il faut un nombre minimum de signaux GPS reçus pour permettre une localisation précise, la probabilité que le terminal arrive à se localiser à l'intérieur des bâtiments reste très faible. Pour pallier cet inconvénient et améliorer la continuité et la disponibilité du service de positionnement, certains organismes publics ou privés ont mis en place dans leurs bâtiments un certain nombre de stations de base dites pseudolites (pseudo-satellites) capables d'émettre chacune, à destination des terminaux mobiles, un signal similaire à ceux transmis par les satellites. Il est connu selon les documents US 7 251 562 et US 6 597 988 de 5 pouvoir transmettre les codes PRN des stations pseudolites. Toutefois, les stations de bases pseudolites, même si elles sont judicieusement placées à l'intérieur des bâtiments, doivent couvrir la surface totale des bâtiments dans lesquels peuvent évoluer les terminaux, sans pour autant être trop nombreuses pour des raisons évidente de coût. La puissance 10 requise pour cela entraîne un phénomène de réception de signaux entachés de beaucoup d'interférences pour certains terminaux évoluant dans le voisinage immédiat d'une station de base pseudolite. En effet, pour un terminal se trouvant à proximité d'une station de base pseudolite, le niveau de puissance du signal reçu de cette dernière peut être trop important par rapport à celui 15 reçu d'une station de base pseudolite lointaine. Dans ce cas en effet, le signal le plus fort crée des interférences sur la mesure que le terminal effectue de la station de base pseudolite la plus lointaine. Ces différences peuvent être acceptées par le terminal, mais, d'après le constat de la Demanderesse, la structure même des codes utilisés par les satellites limite la valeur relative de 20 ces différences, notamment à 24 dB pour le GPS C/A diffusé en fréquence L1 en mode poursuite, et même à 21 dB en mode acquisition. En effet, au-delà de cette valeur, les codes des signaux avec le plus de puissance provoquent des interférences sur la réception des codes des signaux reçus avec le moins de puissance. Cette situation est peu probable quand il s'agit de signaux reçus 25 directement des satellites de positionnement car, vu du terminal, le niveau des signaux d'entrée des satellites est faible et la problématique dans cette situation est bien de pouvoir recevoir un minimum de signaux plutôt que d'avoir peur de la réception de signaux qui se brouillent entre eux de part leur écart de puissance. Ainsi dans la situation courante en extérieur, les terminaux 30 équipés d'un récepteur GPS ne sont pas confrontés au phénomène d'interférences cité plus avant.

L'invention se propose de résoudre les problèmes liés à la réception de signaux de niveaux très différents pour un récepteur GPS évoluant au sein d'un environnement à l'intérieur duquel un ensemble de stations de base pseudolites a été installé.

Ce but est atteint selon l'invention qui a pour premier objet un procédé d'assistance à la localisation d'un terminal de communication mobile équipé d'un récepteur de localisation par satellite dans un environnement fermé à l'intérieur duquel un ensemble de stations de bases pseudolites a été installé, ledit récepteur de localisation par satellite étant apte à recevoir des signaux codés émis par chacune des stations de bases pseudolites dudit ensemble sur un lien de communication satellite, le terminal de communication mobile étant apte en outre à transmettre des signaux sur une liaison de transmission sans fil distincte dudit lien de communication satellite, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes - Déterminer une information de pré-localisation dudit terminal de communication mobile à partir de signaux transmis sur ladite liaison de transmission sans fil; - Déterminer des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus par le récepteur de localisation par satellite du terminal de communication mobile et émis par chacune de stations de base pseudolites dudit ensemble, à partir de l'information de pré-localisation et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites dudit ensemble; - Déterminer une liste de stations de bases pseudolites que le récepteur de localisation par satellite du terminal de communication mobile doit écouter parmi les stations de base pseudolites dudit ensemble à partir des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus. Avantageusement, l'étape de détermination de la liste de stations de base pseudolites à écouter consiste à exclure dudit ensemble les stations de bases pseudolites pour lesquelles les valeurs théoriques de puissance des signaux reçus sont inférieures à la puissance théorique la plus forte diminuée d'une marge prédéterminée.

De préférence, dans le cas où on utilise un système de localisation de type GPS, la marge est de l'ordre de 24 dB pour un signal transmettant un code diffusé à une fréquence de 1575,42 MHz, et de l'ordre de 20 dB en mode acquisition.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la liaison de transmission sans fil est une liaison courte portée du type WiFi entre le terminal de communication mobile et au moins une borne WiFi installée à l'intérieur de l'environnement fermé auquel on s'intéresse. En variante, on peut utiliser une liaison courte portée de type 10 Bluetooth entre le terminal de communication mobile et au moins une borne Bluetooth installée à l'intérieur dudit environnement. Dans une autre variante si le terminal a déjà utilisé les pseudolites pour se localiser, on utilisera cette méthode de localisation. Dans une variante supplémentaire il est possible d'utiliser une 15 combinaison des méthodes précitées. Les étapes de détermination des valeurs théoriques de puissances et de détermination de la liste des stations de base pseudolites à écouter peuvent être réalisées soit, au niveau du terminal de communication mobile, soit, au niveau d'un serveur auquel les stations de base pseudolites de 20 l'ensemble et ladite borne sont reliées. Dans ce dernier cas, la liste est alors transmise au terminal de communication mobile avantageusement via la liaison de transmission sans fil. Plusieurs algorithmes peuvent être utilisés pour la détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de 25 localisation par satellite: Selon une première variante, l'information de pré-localisation peut être utilisée pour calculer la distance D séparant le terminal de communication mobile et chacune des stations de base pseudolites de l'ensemble. Il est alors possible de déduire la valeur théorique de la puissance reçue à partir de la 30 distance D et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites de l'ensemble en utilisant la loi de propagation des ondes radiofréquence en champ libre. Selon une deuxième variante, on relève et mémorise au préalable des mesures de la puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites en différents points de l'environnement fermé. Dans ce cas, les valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite correspondent aux valeurs du relevé pour le point le plus proche de l'information de pré-localisation, ou ces valeurs sont calculées par interpolation à partir des valeurs du relevé.

Selon encore une autre variante, on établit une modélisation préalable de la topologie de l'environnement fermé comprenant les emplacements des stations de base pseudolites de l'ensemble, les coefficients d'absorption et/ou de réflexion susceptibles d'intervenir dans le trajet des ondes entre chaque station de base pseudolite et différents points de l'environnement de manière à simuler la puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites en différents points de l'environnement fermé. Dans ce cas, les valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite correspondent aux valeurs déduites de la modélisation pour le point le plus proche de l'information de pré-localisation, ou calculées par interpolation à partir des données de simulation. II est entendu que, pour l'homme de l'art, ces méthodes peuvent être utilisées de manière statistique et/ou par une combinaison d'entre elles. La présente invention a également pour objet un système d'assistance la localisation d'un terminal de communication mobile dans un environnement fermé, le système comportant un ensemble de stations de bases pseudolites installées à l'intérieur dudit environnement, aptes à transmettre des signaux codés sur un lien de communication satellite à destination d'un récepteur de localisation par satellite équipant le terminal, le terminal de communication mobile étant en outre apte à échanger des signaux sur une liaison de transmission sans fil distincte dudit lien de communication satellite, le système étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre: - Au moins une borne apte à échanger des signaux avec ledit terminal de communication mobile sur ladite liaison de transmission sans fil de façon à pouvoir déterminer une information de pré-localisation dudit terminal de communication mobile à partir des signaux transmis par ledit terminal sur ladite liaison de transmission sans fil; - Des moyens de détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus par le récepteur de localisation par satellite du terminal de communication mobile et émis par lesdites stations de base pseudolites dudit ensemble, à partir de l'information de pré-localisation et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites dudit ensemble, et de détermination d'une liste de stations de bases pseudolites que le récepteur de localisation par satellite du terminal de communication mobile doit écouter parmi l'ensemble des stations de base pseudolites à partir des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus.

Un troisième objet de l'invention concerne un terminal de communication mobile équipé d'un récepteur de localisation par satellite apte à recevoir, sur un lien de communication satellite, des signaux codés transmis par un ensemble de stations de bases pseudolites d'un système d'assistance à la localisation, et à échanger des signaux sur une liaison de transmission sans fil distincte dudit lien de communication satellite, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour acquérir et suivre les signaux codés transmis par une liste de stations de bases pseudolites choisies parmi l'ensemble de stations de base pseudolites en fonction d'une information de pré-localisation du terminal obtenue à partir des signaux transmis sur ladite liaison de transmission sans fil et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites dudit ensemble. La présente invention a en outre pour objet un serveur de communication caractérisé en ce qu'il est apte à être connecté à un ensemble de stations de base pseudolites aptes à communiquer avec un récepteur de localisation par satellite d'un terminal de communication mobile par un lien de communication satellite et à au moins une borne apte à communiquer avec ledit terminal via une liaison de communication sans fil distincte dudit lien de communication satellite, et en ce qu'il comporte des moyens logiciels de détermination des valeurs théoriques de puissance et de la liste conformément au procédé.

La présente invention, ainsi que les avantages qu'elle procure, seront mieux compris au vu de la description suivante d'un exemple de système de localisation implémentant l'invention, faite en description aux figures annexées dans lesquelles : - la figure 1 illustre schématiquement une architecture possible d'un 10 système d'assistance à la localisation selon l'invention ; - la figure 2 illustre sous forme de synoptique simplifié, les différentes étapes mises en oeuvre dans un procédé de localisation conforme à l'invention. Sur la figure 1 annexée, la référence 1 indique un système d'assistance à la localisation destiné à fournir, dans un environnement fermé à 15 l'intérieur duquel le système est implanté, une aide à la localisation à un terminal 2 de communication mobile lorsque ce dernier entre dans la couverture du système. L'aide à la localisation utilise les signaux codés transmis par un nombre N prédéterminé de stations de base pseudolites constituant un ensemble du 20 système 1, dont quatre sont visibles sur la figure 1 et référencées PSI à PS4, ces signaux étant aptes à être tous ou en partie reçus par un récepteur GPS (non représenté) équipant le terminal 2 de communication mobile, selon l'endroit où se trouve le terminal à un instant donné. Le système 1 d'assistance est couplé au système de navigation par satellite représenté par 25 la référence générale 3. En variante, le système 1 d'assistance est totalement autonome, c'est à dire que les valeurs de bases utilisées sont connues du système_ 1 sans pour autant que celui-ci soit relié au système de navigation par satellite 3. Dans tous les cas, les stations de base pseudolites PSi (i= 1 à N) transmettent sur un lien de communication GPS radiofréquence 10 des 30 signaux de puissances déterminées du même type que ceux émis par les satellites du système GPS 3, à savoir des signaux codés selon le code C/A et diffusés sur une fréquence porteuse L1 égale à 1575,42 MHz. Le principe de l'invention consiste à permettre l'élaboration d'une liste préférée de stations de base pseudolites choisies parmi l'ensemble des stations de base pseudolites comprises dans le système 1 d'assistance, de façon à éviter les risques d'interférences entre les signaux effectivement reçus par le récepteur GPS du terminal 2 de communication mobile. Elle propose à cet effet de fournir un traitement particulier des signaux qui permette d'exclure si besoin les stations de base pseudolites susceptibles d'émettre un signal qui serait reçu par le récepteur avec des interférences. Pour ce faire, le procédé selon l'invention comprend essentiellement les étapes décrites ci-après, résumées sur la figure 2 annexée: On commence par déterminer une information de pré-localisation du terminal de communication mobile par des moyens distincts de ceux utilisés pour la navigation GPS (Etape S1 sur la figure 2). Pour ce faire, et comme illustré sur la figure 1, le système 1 d'assistance comporte de préférence une pluralité de bornes, dans l'exemple représenté, un nombre P de bornes Wifi dont trois seulement, référencées WF1 à WF3, sont visibles sur la figure. Il convient de noter que l'invention est applicable au cas où une seule borne est utilisée. Ces bornes sont aptes à recevoir ou à émettre, automatiquement ou sur requête, des signaux respectivement transmis ou reçus par le terminal 2 de communication mobile sur une liaison 11 de transmission sans fil distincte du lien 10 de communication GPS lorsque le terminal 2 passe à proximité. Bien entendu, le terminal 2 doit être équipé lui aussi de moyens (non représentés) lui permettant de transmettre de tels signaux Wifi. En variante, d'autres liaisons de communication à courte portée, telles qu'une liaison de type Bluetooth, peuvent être utilisées, les bornes Wifi étant alors remplacées par des bornes Bluetooth judicieusement placées. La localisation grâce à ces bornes peut être calculée aussi bien par le terminal puis transmise au système que par le système après récupération des mesures de puissances des bornes WF1 à WF3 effectuées par le terminal selon des méthodes connues (triangulation, fingerprinting,...). Le terminal ayant déjà été localisé par la méthode décrite, on peut également utiliser la propre localisation fournie par la localisation calculée grâce aux signaux pseudolites valides reçus par le terminal. Dans ce cas, le terminal mobile peut transmettre via la liaison 11 de transmission sans fil, un signal comportant la pré-localisation calculée par le terminal. On rappelle qu'une combinaison d'utilisation de ces moyens peut-être utilisée. Dans tous les cas, la position des bornes étant connue du système, la réception des signaux par une ou plusieurs des bornes du système permet de déterminer, soit par détermination de la ou des bornes ayant reçu les signaux, soit par analyse du contenu de ces signaux (cas où le terminal transmet l'information de localisation), une localisation au minimum grossière du terminal mobile appelée dans la suite de la description information de pré-localisation. Ainsi, l'information de pré-localisation est déterminée dans tous les cas à partir des signaux qui sont transmis sur la liaison de transmission sans fil 11.

Une fois l'information de pré-localisation obtenue, on cherche à déterminer, pour cette pré-localisation, les valeurs des puissances PRi des signaux qui seraient théoriquement reçus par le récepteur GPS du terminal 2 de communication mobile en provenance de chacune des stations de base pseudolites dudit ensemble (étape S2 sur la figure 2). Cette détermination est effectuée en utilisant d'une part, l'information de pré-localisation, et d'autre part, la puissance PEi des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites de l'ensemble, connue par ailleurs. Pour ce faire, plusieurs méthodes peuvent être utilisées : Une première méthode consiste à déterminer les valeurs PRi en utilisant la loi de propagation des ondes radio en champ libre exprimée par la relation J90PEi Ei = Di dans laquelle : - Di est la distance séparant le terminal 2 de chaque station de base pseudolite Psi, estimée à partir de l'information de pré localisation et de la connaissance des positions de chacune des stations de base pseudolite du système ; -PEi est la puissance émise par chaque station de base pseudolite Psi, connue du système ; et - Ei est le champ électrique rayonné en un point situé à la distance Di de chaque station de base pseudolite Psi, point correspondant au point de pré-localisation du terminal 2.

Cette relation n'est valable que pour une distance Di beaucoup plus grande que la longueur d'onde du signal. Ainsi, une source de 10 W produira un champ E de 1 mV /m à une distance de 30 km, ce qui, en radioélectricité, n'est pas un champ négligeable. Selon cette première méthode, l'étape de détermination S2 consistera 15 donc essentiellement à : - Calculer la distance Di séparant le terminal 2 de communication mobile et chacune des stations de base pseudolites de l'ensemble à partir de l'information de pré-localisation et de la localisation connue de chaque station de base pseudolites; 20 - En déduire la valeur théorique de la puissance reçue à partir de la distance Di et de la puissance PEi des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites dudit ensemble en utilisant la loi de propagation des ondes radiofréquence en champ libre. Une deuxième méthode consiste à réaliser une étape préalable de 25 relevé et mémorisation de mesures de la puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites dudit ensemble en différents points de l'environnement fermé. Dans ce cas, l'étape de détermination des valeurs théoriques PRi des puissances des signaux reçues par le récepteur GPS consiste à choisir dans le relevé la valeur de la puissance pour le point le plus proche de l'information de pré-localisation. On peut en outre prévoir dans l'étape S2 un calcul par interpolation des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite après avoir choisi les valeurs de puissance connues pour les points les plus proches de l'information de pré-localisation. Selon une troisième méthode possible, on effectue une modélisation préalable de la topologie de l'environnement fermé comprenant notamment les emplacements des stations de base pseudolites de l'ensemble, les coefficients d'absorption et/ou de réflexion susceptibles d'intervenir dans le trajet des ondes entre chaque station de base pseudolite et différents points de l'environnement. Dans ce dernier cas, il est nécessaire de connaître l'ensemble des matériaux utilisés pour définir les parois, murs, plafond... existant dans l'environnement fermé. Cette modélisation peut alors être utilisée en temps réel pour simuler la valeur théorique PRi de puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites en différents points de l'environnement fermé, et en particulier au point donné par l'information de pré-localisation. Les deuxième et troisième méthodes explicitées ci-avant peuvent donner des résultats très précis. Néanmoins, elles souffrent de nécessiter des nouveaux relevés ou modélisations à chaque fois que l'implantation des stations de base pseudolites est modifiée. Pour pallier cet inconvénient et tenir compte de l'évolution du nombre, des positions ou des puissances émises des stations de base pseudolites, on peut prévoir avantageusement, en complément de ces méthodes, une étape additionnelle d'auto apprentissage permettant de mettre à contribution les terminaux déjà localisés par la réception des signaux des pseudolites. Un échange régulier des mesures de puissances perçues par ces terminaux et de l'endroit où elles ont été faites permet dynamiquement de mettre à jour la base de données les valeurs théoriques de puissances déterminées par relevé ou modélisation. Ainsi, le procédé selon l'invention peut avantageusement comporter une étape additionnelle dans laquelle le terminal détermine sa localisation à l'aide des signaux qu'il reçoit des stations de base de la liste, et mesure la puissance des signaux qu'il reçoit effectivement des stations de base pseudolites, de façon à permettre une mise à jour dynamique du relevé ou de la modélisation. Une fois que les valeurs de puissances théoriques reçues ont été déterminées, selon l'une quelconque des méthodes décrites précédemment, le procédé d'assistance selon l'invention prévoit une étape de détermination d'une liste de stations de bases pseudolites que le récepteur GPS du terminal 2 de communication mobile doit écouter parmi les stations de base pseudolites de l'ensemble à partir des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus (étape S3 sur la figure 2). De plus, les études de la Demanderesse ont montré que des interférences à la réception étaient susceptibles d'intervenir entre les signaux reçus de deux stations de base pseudolites dès lors que le rapport des puissances reçues par le terminal de ces deux stations est supérieur à un seuil, qui exprimé en décibels, se trouve aux alentours de 24 dB en mode poursuite. Ce seuil peut même descendre à 20 dB en mode acquisition. Dès lors, l'étape S3 de détermination de la liste consiste de préférence à exclure les stations de bases pseudolites dudit ensemble pour lesquelles le les valeurs théoriques de puissance des signaux reçus sont inférieures à la puissance théorique la plus forte diminuée d'une marge prédéterminée, cette marge étant de préférence de l'ordre de 24 dB pour un signal de type GPS transmettant un code diffusé à une fréquence de 1575,42 MHz en mode poursuite, et de l'ordre de 20 dB en mode acquisition. On notera que les marges ci-dessus peuvent être ajustées en fonction des caractéristiques du récepteur de localisation utilisé dans le terminal. En outre, la valeur de ces marges est indiquée ici dans le cadre de signaux GPS, mais d'autres valeurs doivent être utilisées pour d'autres systèmes de localisation par satellite. Les étapes S2 et S3 peuvent être mises en oeuvre au niveau du système 1 d'assistance, et plus précisément par des moyens logiciels au niveau d'un serveur 12 auquel les différentes stations de base pseudolites et bornes Wifi ou Bluetooth sont reliées. Sur la figure 1, le serveur 12 a été représenté comme implanté dans l'emplacement fermé auquel le système d'assistance est dédié. Bien entendu, ce serveur peut être à un autre endroit, relié aux différents éléments du système par un réseau 13 de type LAN. Un même serveur peut d'ailleurs être utilisé pour fonctionner avec différents ensembles de pseudolites installés en différents endroits, par exemple des bâtiments distincts. Dans l'exemple représenté sur la figure 1, les bornes Wifi WF1 à WF3 ont permis de pré-localiser grossièrement le terminal 2, et, conformément au procédé selon l'invention, l'une des stations de base pseudolite, ici la station PS3, est exclue de l'ensemble des stations de base pseudolites. La liste élaborée conformément au procédé de l'invention contient dans ce cas uniquement les stations PSI, PS2 et PS4. Une fois que le serveur a déterminé la liste des stations de base devant être écoutées par le terminal 2, le système transmet alors cette liste au terminal qui peut alors continuer son processus de localisation sur la base de la liste. Avantageusement, les moyens permettant de transmettre cette liste sont les mêmes que ceux qui ont permis de recevoir la pré-localisation du terminal, à savoir les bornes WiFi ou Bluetooth du système 1.

On peut prévoir en outre que le système d'assistance vérifie au préalable que le terminal 2 a droit au service. Si cette condition est remplie, le serveur va exécuter l'algorithme permettant de créer la liste des stations de bases pseudolites optimale. Ensuite cette liste créée est éventuellement mémorisée par le serveur en regard du terminal concerné afin de pouvoir la mettre à jour en fonction de la localisation précise du terminal qui pourrait être transmise régulièrement par le terminal au serveur, selon l'étape d'auto apprentissage décrite précédemment. Ce contrôle est optionnel, car on peut imaginer que ce service serait dans certaines situations gratuit et disponible pour tout le monde.

Les bornes peuvent avantageusement être contrôlées dans le système de manière à ce que l'envoi de la liste de stations de base pseudolites optimale vers le terminal soit régulière ou provoquée par des évènements. La fréquence de cet envoi peut être temporelle ou bien l'envoi peut être provoqué par un déplacement dans l'emplacement fermé, ou encore après une demande spécifique d'une application du terminal.

Bien que l'utilisation d'un serveur soit préférée du fait qu'il permet de ne pas venir grever l'autonomie du terminal par des charges de calcul supplémentaires, on peut également envisager que les étapes S2, S3 soient mises en ouvre au niveau du terminal 2. Dans ce cas, toutes les informations nécessaires sont transmises par le système 1 au terminal 2.

Claims (19)

1. REVENDICATIONS1. Procédé d'assistance à la localisation d'un terminal (2) de communication mobile équipé d'un récepteur de localisation par satellite dans un environnement fermé à l'intérieur duquel un ensemble de stations de bases pseudolites (PS1-PS4) a été installé, ledit récepteur étant apte à recevoir des signaux codés émis par chacune des stations de bases pseudolites dudit ensemble sur un lien (10) de communication satellite, le terminal (2) de communication mobile étant apte en outre à transmettre des signaux sur une liaison (11) de transmission sans fil distincte dudit lien (10) de communication satellite le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes : - Déterminer (Si) une information de pré-localisation dudit terminal (2) de communication mobile à partir de signaux transmis sur ladite liaison (11) de transmission sans fil; - Déterminer (S2) des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus par le récepteur de localisation par satellite du terminal (2) de communication mobile et émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble, à partir de l'information de pré- localisation et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble; - Déterminer (S3) une liste (PSI, PS2, PS4) de stations de base pseudolites que le récepteur de localisation par satellite du terminal (2) de communication mobile doit écouter parmi les stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble à partir des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus.
2. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (S2) de détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite consiste à :- Calculer la distance Di séparant le terminal (2) de communication mobile et chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble à partir de l'information de pré-localisation et de la localisation connue de chaque station de base pseudolite (PS1-PS4); - En déduire la valeur théorique de la puissance reçue à partir de la distance Di et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble en utilisant la loi de propagation des ondes radiofréquence en champ libre.
3. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le procédé comporte en outre une étape préalable de relevé et mémorisation de mesures de la puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble en différents points de l'environnement fermé, et en ce que l'étape (S2) de détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite consiste à choisir dans le relevé la valeur de la puissance pour le point le plus proche de l'information de pré-localisation.
4. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que le procédé comporte en outre, dans l'étape (S2), un calcul par interpolation des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur satellite après avoir choisi les valeurs de puissance connues pour les points les plus proches de l'information de pré-localisation.
5. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape (S2) de détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçues par le récepteur de localisation par satellite consiste à utiliser une modélisation préalable de la topologie de l'environnement fermé comprenant les emplacements des stations de base pseudolites dudit ensemble, les coefficients d'absorption et/ou de réflexion susceptibles d'intervenir dans le trajet des ondes entre chaque station de basepseudolite et différents points de l'environnement de manière à simuler la puissance reçue en provenance de chacune des stations de bases pseudolites (PS1-PS4) en différents points de l'environnement fermé.
6. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 4 ou 5, caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape additionnelle dans laquelle le terminal détermine sa localisation à l'aide des signaux qu'il reçoit des stations de base de ladite liste, et mesure la puissance des signaux qu'il reçoit des stations de base pseudolites, de façon à mettre à jour dynamiquement ledit relevé ou ladite modélisation.
7. 7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'étape (S3) de détermination de la liste de stations de base pseudolites à écouter consiste à exclure les stations de bases pseudolites dudit ensemble pour lesquelles les valeurs théoriques de puissance des signaux reçus sont inférieures à la puissance théorique la plus forte diminuée d'une marge prédéterminée.
8. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le système de localisation par satellite est l'un des systèmes suivants : GPS, Galileo, Glonass, Compass, QZSS.
9. 9. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que, le système de localisation par satellite est de type GPS, et en ce que ladite marge est de l'ordre de 24 dB pour un signal transmettant un code diffusé à une fréquence de 1575,42 MHz en mode poursuite, et de l'ordre de 20 dB en mode acquisition.
10. 10. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite liaison (11) de transmission sans fil est une liaison courte portée du type WiFi ou Bluetooth entre le terminal (2) de communication mobile et au moins une borne WiFi (WF1-WF3) ou Bluetooth installée à l'intérieur dudit environnement.
11. 11.Procédé selon la revendication 10, caractérisé en ce que les étapes de détermination (S2) des valeurs théoriques de puissances et de détermination (S3) de la liste des stations de base pseudolites à écouter sont réalisées - soit, au niveau du terminal (2) de communication mobile, - soit, au niveau d'un serveur (12) auquel les stations de base pseudolites (PS1-PS4) et ladite borne sont reliées, auquel cas le procédé comporte en outre une étape de transmission de ladite liste au terminal (2) de communication via la liaison (11) de transmission sans fil.
12. 12. Système d'assistance à la localisation d'un terminal (2) de communication mobile dans un environnement fermé, le système comportant un ensemble de stations de bases pseudolites (PS1-PS4) installées à l'intérieur dudit environnement, aptes à transmettre des signaux codés sur un lien (10) de communication satellite à destination d'un récepteur de localisation par satellite équipant le terminal, le terminal (2) de communication mobile étant en outre apte à transmettre des signaux sur une liaison (11) de transmission sans fil distincte dudit lien de communication satellite le système étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre : - au moins une borne (WF1-WF3) apte à échanger des signaux avec ledit terminal (2) de communication mobile sur ladite liaison de transmission sans fil de façon à pouvoir déterminer une information de pré-localisation dudit terminal (2) de communication mobile obtenue à partir des signaux transmis par le terminal (2) sur ladite liaison de transmission sans fil; Des moyens (2 ; 10) de détermination des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus par le récepteur de localisation par satellite du terminal (2) de communication mobile et émis par lesdites stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble, à partir de l'information de pré-localisation et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) duditensemble, et de détermination d'une liste de stations de bases pseudolites que le récepteur de localisation par satellite du terminal (2) de communication mobile doit écouter parmi l'ensemble des stations de base pseudolites (PSI, PS4) à partir des valeurs théoriques des puissances des signaux reçus.
13. 13. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination comportent un serveur (12) auquel les stations de base pseudolites (PS1-PS4) de l'ensemble et la borne (WF1-WF3) sont reliées.
14. 14. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite bornes est apte à transmettre ladite liste au terminal (2) de communication mobile via ladite liaison (11) de transmission sans fil.
15. 15. Système selon la revendication 12, caractérisé en ce que lesdits moyens de détermination font partie du terminal (2) de communication mobile.
16. 16.Terminal (2) de communication mobile équipé d'un récepteur de localisation par satellite apte à recevoir, sur un lien (10) de communication satellite, des signaux codés transmis par un ensemble de stations de bases pseudolites (PS1-PS4) d'un système d'assistance à la localisation, et à échanger des signaux sur une liaison (11) de transmission sans fil distincte dudit lien de communication satellite, caractérisé en ce qu'il comporte des moyens pour acquérir et suivre les signaux codés transmis par une liste (PSI, PS2, PS4) de stations de bases pseudolites choisies parmi l'ensemble de stations de base pseudolites (PS1-PS4) en fonction d'une information de pré-localisation du terminal obtenue à partir des signaux transmis sur ladite liaison (11) de transmission sans fil et de la puissance des signaux émis par chacune des stations de base pseudolites (PS1-PS4) dudit ensemble.
17. 17. Terminal (2) de communication mobile selon la revendication 16, caractérisé en ce qu'il est apte à recevoir ladite liste d'un serveur (12) du système d'assistance à la localisation.
18. 18.Terminal selon l'une des revendications 16 ou 17, caractérisé en ce que le récepteur de localisation par satellite est apte à fonctionner avec l'un des systèmes de localisation par satellite suivants : GPS, Galileo, Glonass, Compass, QZSS.
19. 19.Serveur (12) de communication caractérisé en ce qu'il est apte à être connecté à un ensemble de stations de base pseudolites (PS1-PS4) aptes à communiquer avec un récepteur de localisation par satellite d'un terminal (2) de communication mobile par un lien (10) de communication satellite et à au moins une borne (WF1-WF3) apte à communiquer avec ledit terminal (2) via une liaison (11) de communication sans fil distincte dudit lien de communication satellite, et en ce qu'il comporte des moyens logiciels de détermination des valeurs théoriques de puissance et de la liste conformément au procédé de la revendication 1.