Le CNES, un partenaire de choix pour le laboratoire GUIDE-GNSS, spécialiste de la géolocalisation

Accrédité depuis l’été 2021, GUIDE-GNSS propose des essais pour vérifier la fiabilité et la justesse des systèmes de positionnement utilisant la géolocalisation par satellites. Ses méthodes innovantes sont le fruit de travaux de recherches menés notamment avec le concours du Centre National d’Etudes Spatiales, le CNES. Jean Maréchal, Responsable de programme Navigation et localisation au CNES, nous en dit plus sur cette collaboration.

Pour commencer, et même si le CNES est un acteur connu du grand public, pourriez-vous nous présenter ses activités en quelques mots ?

Le CNES est l’établissement public chargé de proposer au Gouvernement la politique spatiale française et de la mettre en œuvre au sein de l’Europe.
Il est placé sous la tutelle conjointe du ministère de l’Economie, des Finances et de la Relance, du ministère de l’Enseignement Supérieur, de la Recherche et de l’Innovation, et du ministère des Armées. Il conçoit et met en orbite des satellites et invente les systèmes spatiaux de demain. Il favorise l’émergence de nouveaux services, utiles au quotidien.

Le CNES a été créé il y a 60 ans, en 1961. Il est à l’origine de grands projets spatiaux, lanceurs et satellites et est l’interlocuteur naturel de l’industrie pour pousser l’innovation. Il compte près de 2 500 collaborateurs, des femmes et des hommes passionnés par cet espace qui ouvre des champs d’application infinis, innovants. Nous intervenons dans cinq domaines : Ariane, les sciences, l’observation, les télécommunications spatiales et la navigation par satellites, et la défense. Le CNES est un acteur majeur de l’innovation technologique, du développement économique et de la politique industrielle de la France. Il noue également des partenariats scientifiques et est engagé dans de nombreuses coopérations internationales. La France, représentée par le CNES, est le principal contributeur de l’Agence spatiale européenne, l’ESA. Le CNES participe actuellement à deux grands programmes aux côtés de la Commission européenne et de l’ESA : Galileo, comparable au GPS américain, pour la géolocalisation, et Copernicus pour l’étude de l’environnement.

Nous travaillons principalement « en amont », à la fois en interne au CNES et auprès des industriels, sur des activités de recherche et développement. Nous préparons ainsi le futur et accompagnons les industriels pour qu’ils soient présents et compétitifs sur le marché, mais aussi pour qu’ils offrent des solutions innovantes pour des programmes plus institutionnels.
Le CNES intervient également de plus en plus dans des activités liées aux usages du spatial, que nous appelons le « secteur aval », qui désigne tous les domaines ayant besoin des services fournis par des systèmes spatiaux. Nous accompagnons les industriels pour développer ces usages, en particulier dans le domaine de la navigation par satellites, où les récepteurs sont essentiels et les informations de position utilisées par un nombre considérable d’applications. Notre accompagnement vise notamment la maîtrise et le soutien aux innovations des récepteurs et la garantie de leur bon fonctionnement.

Comment le CNES s’implique-t-il dans le domaine de la navigation par satellites justement ?

Le CNES est présent depuis les débuts de la navigation par satellites avec les premiers signaux GPS rendus opérationnels pour les militaires américains au milieu des années 90. Il s’y est intéressé dans le but de proposer un complément européen au GPS permettant d’offrir un signal performant même pour les civils. 
Nous accompagnons ainsi depuis 25 ans le développement de Galileo et EGNOS, un système régional dédié à l’aviation civile. Les rôles ont évolué depuis, puisque ces programmes nés en partie au CNES sont désormais des programmes de l’Union européenne. Nous sommes impliqués aujourd’hui sur deux grandes activités : nous exploitons les moyens de recherche et de sauvetage de Galileo, et coordonnons la surveillance des performances de Galileo et d’EGNOS réalisée de façon indépendante par les Etats membres. Le système Galileo est depuis 2016 dans une phase dite de « service initial », garantissant un service minimal avec un système opérationnel quasiment complet. Nous disposons de la meilleure performance de précision du marché aujourd’hui en comparaison des autres constellations internationales. La déclaration de « service final » doit avoir lieu en décembre 2022, une fois que les derniers satellites auront complété la constellation. Galileo pourra offrir à partir de 2022/2023 deux nouveaux services qu’aucune autre constellation ne propose : un positionnement précis à environ 20 cm et une fonction d’authentification du message satellite pour contrer les signaux pirates.

De quelle façon le CNES est-il intervenu dans les travaux du laboratoire GUIDE-GNSS ?

La performance d’un système de navigation vient à la fois de la qualité du système qui génère les signaux de navigation transmis vers la Terre, Galileo en l’occurrence, et du récepteur qui est un contributeur très important de l’équation. C’est là que GUIDE joue un rôle important. Il apporte une approche nouvelle et parfaitement maîtrisée de la validation de la performance des récepteurs. 
Il y a à peu près 10 ans, nous avons décidé de transmettre à l’industrie les compétences du CNES assez pointues en termes de récepteur. L’objectif était que cette capacité d’analyse des récepteurs devienne une activité industrielle en tant que telle. C’était une façon également de la valoriser pour garantir la qualité d’un récepteur avec des moyens fiables et favoriser le développement des services.
Avec le projet Ecotaxe, qu’évoque Xavier Leblan dans son interview, s’est posée la question de comparer les équipements permettant de localiser les camions. A partir de ce moment-là, nous avons travaillé ensemble. Nous avons ensuite continué à accompagner GUIDE pour qu’ils développent leurs méthodes d’essais. Ils ont trouvé des solutions propres au besoin de validation des récepteurs, notamment dans des situations contraintes où le signal est gêné par des ponts ou des tunnels par exemple, qui permettent de comparer objectivement les différents récepteurs du marché.
Le laboratoire nous sollicite aujourd’hui lorsqu’ils ont besoin d’un regard d’expert sur les aspects algorithmes de récepteurs ou signaux, car nous connaissons bien le fonctionnement de Galileo. Cela nous permet d’accompagner les évolutions mises en place par GUIDE. 
Dans le cadre de nos missions, nous l’accompagnons par ailleurs sur des activités de R&D, comme actuellement dans des recherches pour faire face aux brouilleurs de signaux.

Consultez l'intégralité de l'article consacré au laboratoire GUIDE-GNSS dans le Compétences n° 90.