Apport de satellites dans la transmission de données

ISTIA

Républi_que Démocrati_que du Con_go ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE

ISTITUT SUPERIEUR TECHNIQUE D'INFORMATIQUE APPLIQUEE

I.S.T.I.A

E-mail : [e-mail]

Section : Techniques Appliquées

Département : Electronique

Option : Radio transmission

APPORT DE L'INSERTION DES
SATELLITES DANS LA
TRANSMISSION DE DONNEES

Présenté par : KAMUALA MULAJA Erick

Travail de fin de cycle élaboré et soutenu en vue d'obtention du grade d'ingénieur technicien en radio-transmission

ANNEE ACCADEMIQUE: 2021-2022

ISTIA

Républi_que Démocrati_que du Con_go ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET UNIVERSITAIRE

ISTITUT SUPERIEUR TECHNIQUE D'INFORMATIQUE APPLIQUEE

I.S.T.I.A

E-mail : [e-mail]

Section : Techniques Appliquées

Département : Electronique

Option : Radio transmission

APPORT DE L'INSERTION DES
SATELLITES DANS LA
TRANSMISSION DE DONNEES

Présenté par : KAMUALA MULAJA Erick

Dirigé par : KASUKU Romain

Assistant

Travail de fin de cycle élaboré et soutenu en vue d'obtention du grade d'ingénieur technicien en radio-transmission

ANNEE ACCADEMIQUE: 2021-2022

I

EPIGRAPHE

Nous vivons intégralement reliés à des

satellites, à des signaux, à des
machines que nous ne séparons même
plus de notre corps. Nous sommes
désormais le produit de nos artefacts

François TAILLANDIER

La Grande Intrigue V, Time to turn (2010)

II

REMERCIEMENTS

Cette recherche a été rendue possible par tous les soutiens que nous avons reçus tout au long du cursus universitaire à l'Institut Supérieur Techniques d'Informatique Appliquée.

Un premier remerciement à Dieu Tout-Puissant qui nous a donné la force, le courage et la conviction pour que nous puissions acheminer nos études après tous les moments difficiles durant notre parcours.

Nos remerciements s'adressent à ceux qui nous ont donnés la vie, l'espoir et l'amour, à ceux qui nous ont encouragés le long de nos études, ceux qui nous ont toujours soutenu et aidé à concrétiser nos ambitions : très cher père Willy MULAJA et tendre mère Eugénie BUKUMBABU, que Dieu vous protège et vous garde.

Nous tenons à remercier notre directeur Ir Romain KASUKU pour sa disponibilité, ses conseils et le temps qu'il a bien voulu consacrer à nous encadrer, à diriger ce travail, pour son aide, son soutien et sa simplicité dans les orientations, avec le témoignage de notre respectueuse considération.

Nos vifs remerciements vont également aux Membres du jury pour l'intérêt qu'ils ont porté à notre recherche en acceptant d'examiner notre travail.

Nous remercions également nos chers enseignants de la filière d'Electronique qui nous ont accompagné et aidé à nous améliorer durant notre cursus de formation. Aux personnels du laboratoire nous vous remercions très chaleureusement de nous avoir continuellement encouragés, pour votre soutien scientifique et humain, pour votre gentillesse et votre hospitalité.

Nos remerciements vont plus spécialement à notre cher oncle Albert KALONJI, pour son soutien inestimable et d'avoir été toujours présent dans nos moments de besoins de première importance, son orientation a été une ligne de conduite que nous suivons continuellement.

Nos sincères remerciements s'adressent particulièrement à Liliane Vega pour son aide, sa compétence scientifique et ses conseils techniques, son soutien, sa disponibilité et sa gentillesse.

A tous nos collègues : Richard KYUNGU, Marcelin KABANDA, Julie MUTOBA, Dahuda TSHIKA, Joseph KABONGO, Méchack NGOYI, Nathan MUFUTA, Samuel BUKASA et Manix TSHIMPUKU, compagnons qui ont partagés avec nous le parcours académique, trouvez par ces mots l'expression de ma gratitude.

A nos familles, nos amis et connaissances qui sans leurs prières et encouragements, nous n'aurions pas pu surmonter tous les obstacles.

Que tous ceux qui, de près ou de loin, ont contribué directement ou indirectement à la réalisation de ce modeste travail, trouvent ici nos sentiments de profonde gratitude et de reconnaissance.

III

DEDICACE

Je dédie ce modeste travail :

A ma très chère mère Eugénie BUKUMBABU,

Autant de phrases aussi expressives soient-elles ne sauraient montrer le degré d'amour et d'affection que j'éprouve pour toi. Tu m'as comblé avec ta tendresse et affection tout au long de mon parcours. Tu n'as cessé de me soutenir et de m'encourager durant toutes les années de mes études, tu as toujours été présente à mes cotés pour me consoler quand il le fallait. En ce jour mémorable, pour moi ainsi que pour toi, reçoit ce travail en signe de ma vive reconnaissance et ma profonde estime. Puisse le tout puissant te donner santé, bonheur et longue vie afin que je puisse te combler à mon tour. Ce modeste travail est le fruit de tous les sacrifices que tu as déployés pour mon éducation et ma formation. Je t'aime maman !

A mon précieux papa Athanase KAMWANJI,

Tu es pour moi un exemple du père respectueux et honnête, la personne méticuleuse, je tiens à honorer l'homme que tu es. Grâce à toi papa j'ai appris le sens du travail et de la responsabilité. Je voudrais te remercier pour ton amour, ta générosité, ta compréhension... Ton soutien fut une lumière dans mon parcours. Aucune dédicace ne saurait exprimer l'amour, l'estime et le respect que j'ai pour toi. Je t'aime papa et j'implore le tout-puissant pour qu'il t'accorde une bonne santé et une vie longue et heureuse.

A ma très chère Patricia Beda, qui m'accompagnait avec des encouragements permanents, ses prières et son soutien moral.

A mon cher ami Junior MALU, mon cousin Patrick KATUASHI, Je vous aime. A toute ma famille, qui fait une partie de mon bonheur !

Mes chères soeurs Monique NGALULA et Adolphine MULAJA, mes chers frères Junior KADIMA, Gustave YANGA, Jenovic KALONJI et Prospère KAMWANJI,

Aucun langage ne saurait exprimer ma considération pour votre soutien et encouragements. Je vous dédie ce travail en reconnaissance de l'amour que vous m'offrez quotidiennement et votre bonté exceptionnelle. Que Dieu le Tout Puissant vous garde et vous procure santé et bonheur.

A mes amis OLENGA Blessing, Ouarda BEN, Mirella RALIVELO, Célia, Nina, Hervé ILUNGA, Andy LUMANDE, Daniel NSENDULA et Daryl MUNDANDA, Je ne peux trouver les mots justes et sincères pour vous exprimer mon affection et mes pensées, vous êtes pour moi des amis sur qui je peux compter. En témoignage de l'amitié qui nous unit et des souvenirs de tous les moments que nous avons passés ensemble, je vous dédie ce travail et je vous souhaite une vie pleine de santé et de bonheur.

Erick KAMUALA MULAJA.

IV

Liste de tableau :

· Tableau 1 Liste de figures :		: Les bandes de fréquences de radiocommunication		page 13	·
Figure 1.1	: Forme de signaux	.page 8		·
Figure 1.2	: Chaine de traitement de l'information	.page 8		·
Figure 1.3	: Circuit de données	page 9		·
Figure 1.4	: Les modes de transmissions	page 10		·
Figures 1.5	: Le spectre électromagnétique	.page 13		·
Figure 1.6	: La modulation d'amplitude	page 17		·
Figure 1.7	: La modulation de fréquence	page 18		·
Figure 1.8	: La modulation de phase	page 18		·
Figure 1.9	: La modulation numérique	page 19		·
Figure 1.10	: Le multiplexeur et démultiplexeur	.page 21		·
Figure 2.1	: Le satellite artificiel	page 27		·
Figure 2.2	: Les coordonnées spatiales du satellite	page 28		·
Figure 2.3	: La station spatiale internationale	page 32		·
Figure 2.4	: La station terrienne	page 33		·
Figure 2.5	: La constellation de satellite	page 35		·
Figure 3.1	: Le télescope Hubble	...page 42		·
Figure 3.2	: Liaison de télécommunication par satellite	page 45		·
Figure 3.3	: Global Positionnement System	..page 51		·
Figure 3.4	: Vue de la terre par satellite Météorologique	..page 55		·
Figure 4.1	: Illustration d'un réseau satellite	.page 61		·
Figure 4.2	: Fonctionnement d'accès a la bande passante	page 61		·
Figure 4.3	: La topologie VSAT	page 63		·
Figure 4.4	: Illustration de la deuxième loi de Kepler	page70

Liste des abréviations

·	3D		: 3 Dimensions	·
4G	: 4eme Génération		·
8xQPSK	: 8-Transmit Quadrature Phase Shift Keying		·
ADEOS	: Advanced Earth Observation Satellite		·
GEOSS	: Global Earth Observation System of Systems		·
ADSL	: Asymmetric Digital Subscriber Line		·
AFSK	: Audio Frequency Shift Keying		·
AM	: Amplitude Modulée		·
AMRC	: Accès Multiple par Répartition en Code		·
AMRF	: Accès Multiple par Répartition en Fréquence

V

·	AMRT		: Accès Multiple par Répartition en Temps	·
APK	: Amplitude Phase Keying :		·
ASE	: Agence Spatiale Européenne		·
ASI	: Agence Spatiale Italienne		·
ASK	: Amplitude Shift Keying		·
ATA	: Advanced Technology Attachement		·
ATM	: Asynchronous Transfer Mode		·
A-TRAIN	: Afternoon-Train		·
BLI	: Bande Latérale Inferieure		·
Bloc IIR	: Bloc II-Replenishement		·
BLS	: Bande Latérale Supérieure		·
BLU	: Bande Latérale Unique		·
BSC	: Binary Synchronous Communications		·
CALIPSO	: Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Parthfinder Satellite
Observation			·
CAMR	: Conférence Administrative Mondiale de Radiocommunications		·
CCITT	: Comité Consultatif International Téléphonique et Télégraphe		·
cm	: Centimètre		·
CMR-19	: Conférence mondiale de Radiocommunication 2019		·
CNES	: Centre National d?Etudes Spatiales		·
CNSA	: China National Space administration		·
COSPAS-SARSAT	: Cosmicheskaya Sistema Poiska Avariynich Sudow-Search And
	Rescue Satellite Aided Tracking		·
CryoSAT	: Cryo-Satellite		·
CS	: Commercial Service		·
CW	: Coarse Wavelength		·
D	: Débit		·
D	: Distance		·
dam	: Décamètre		·
DCE	: Data Circuit Equipement		·
dm	: Décimètre		·
DMX	: Digital Multiplexing		·
DOD	: Departement Of Defence		·
DSB	: Double Side Bande		·
DSB-RC	: Reduced Carrier Double Side Bande		·
DSB-SC	: Suppreced Carrier Double Side Bande		·
DTE	: Data Terminale Equipement		·
EHF	: Extra High Frequency		·
ENVISAT	: Environnement Satellite		·
ERS	: European Remote Sensing		·
ESA	: European Space Agency		·
ETCD	: Equipement Terminale de Circuit de Données

VI

·	ETTD		: Equipement Terminal de Traitement de Données	·
FC	: Fibre Channel		·
FDM	: Frequency Division Multiplexing		·
FM	: Fréquence Modulée		·
FR	: frame Relay		·
FSK	: Frequency Shift Keying		·
GCOM	: Global Change Observation Mission		·
GCOM-C	: Global Change Observation Mission-Climat-carbone cycle		·
GCOM-W	: Global Change Observation Mission-Water		·
GEO	: Geostationary Earth Orbit		·
GEOEYE	: Global Earth orbservation Eye		·
GEOSS	: Global Earth Observation System of System		·
GHz	: Gigahertz		·
GIOVE-A	: Gallileo In-Orbit Validation Element-A		·
GLONASS	: Global Navigationnaya Sputnikovaya Sistema		·
GO	: Grandes Ondes		·
GOES	: Geostationary Operational Environmental Satellite		·
GPS	: Global Positionement System		·
GSM	: Global System for Mobile		·
HDLC	: High level Data Link Control		·
HEO	: High Earth Orbit		·
HF	: High Frequency		·
hm	: Hectomètre		·
Hz	: Hertz		·
IEEE	: Institute of Electrical and Electronics Engineers		·
IERS	: International Earth Rotation and Reference Service		·
ISA	: Iranian Space Agency		·
ISA	: Israelian Space Agency		·
ISRO	: Indian Space Research Organisation		·
ISL	: Inter Satellite Link		·
ISS	: International Space Station		·
ITRF	: Ingénieurs et Techniciens de Recherche et de Formation		·
JAXA	: Japan Aerospace eXploration Agency		·
KHz	: Kilo Hertz		·
km	: Kilomètre		·
LEO	: Low Earth Orbit		·
LF	: Low Frequency		·
LS	: Ligne Spécialisée		·
LSB	: Lower Side Band		·
LTE	: Long Term Evolution		·
m	: Mètre

			VII	·
MEO	: Medium Earth Orbit		·
METEOSAT	: Meteorology Satellite		·
MF	: Medium Frequency		·
MHz	: Mégahertz		·
mm	: Millimètre		·
MODEM	: Modulateur Démodulateur		·
MRF	: Multiplexage par Répartition de Fréquence		·
MSK	: Minimum shift Keying		·
NASA	: National Aeronautics And Space Administration		·
NFC	: Norme Francaise de Conception		·
NTSC	: National Television System Commitee		·
OACI	: Organisation de l'Aviation Civile Internationale		·
OC	: Ondes Courtes		·
OFDM	: Orthogonal Freqency Division Multiplexing		·
OFDMA	: Orthogonal frequency Division Multiple Acces		·
OMI	: Organisation Maritime Internationale		·
OMM	: Organisation Meteorologique Mondiale		·
ONG	: Organisation Non Gouvernementale		·
OOK	: On Off Keying		·
OS	: Open Service		·
PAL	: Phase Alternated Line		·
PM	: Phase Modulation		·
PNT	: Prévision Numérique du Temps		·
PO	: Petites Ondes		·
PRS	: Public Regulated Service		·
PSK	: Phase Shift Keying		·
QAM	: Quadrature Amplitude Modulation		·
QPSK	: Quadrature Phase Shift Keying		·
RDC	: République Démocratique du Congo		·
RDS	: Remote Desktop Services

· ROSCOSMOS-RSA : Russian Space Agency

·	s		: Seconde	·
SAR	: Search And Rescue Service		·
SDLC	: Synchronous Data Link Control		·
SECAM	: Séquentiel Couleur A Mémoire		·
SFS	: Service Fixe par Satellite		·
SHF	: Supra High Frequency		·
SIG	: Système d'Information Géographique		·
SMS	: Service Mobile par Satellite		·
SOL	: Safety Of Life service		·
SPOT	: Système Probatoire d'Observation de la Terre

VIII

·	SRS		: Service de Radiodiffusion Satellite	·
SSA	: Statics Single Assignment		·
SSB	: Single Side Bande		·
SSB-RC	: Single Side Band-Rescue Carrier		·
SSTV	: Slow Scan Télévision		·
T	: Période		·
t	: Temps		·
TDM	: Time Division Multiplexing		·
Telecom	: Télécommunication		·
TIA-EIA(RS-485)	: Telecommunications Industry Association-Electronics
	Industries Alliance		·
TIROS-1	: Television InfraRed Observation Satellite-1		·
TOPEX	: Topography eXperiment		·
TRMM	: Tropical Rainfall Measuring Mission		·
TTP	: Technology Transfer Program		·
TV	: Télévision		·
TS	: Time Slot		·
U-2	: Uniform-2		·
UHF	: Ultra High Frequency		·
UIT	: Union Internationale de Télécommunication		·
ULB	: Université Libre de Bruxelles		·
UMTS	: Universal mobile Telecommunication System		·
URSS	: Union de Républiques Socialistes Soviétiques		·
USA	: United States of Americ		·
USB	: Up Side Bande		·
V	: Vitesse		·
VHF	: Very High Frequency		·
VLF	: Very Low Frequence		·
Vp	: Vitesse première		·
VSAT	: Very Small Aparture Terminal		·
VSB	: Vestigial Side Band		·
WDM	: Wavelength Division Multipleximg		·
WGS 84	: World Geodesic System 1984		·
X25	: protocol transmit X25		·
XDLS	: Digital Line Subscriber		·
X-MODEM	: Transmit Modulateur-Démodulateur		·
XON-XOFF	: Transmit On-Transmit Off		·
Y-MODEM	: Transfert Modulateur-Démodulateur		·
Z-MODEM	: Transfert Modulateur-Démodulateur

IX

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE

INTRODUCTION GENERALE - 2 -

1 PROBLEMATIQUE - 3 -

2 HYPOTHESE - 3 -

3 DELIMITATION DU SUJET - 3 -

4 CHOIX ET INTERET DU SUJET - 3 -

5 OBJECTIF - 4 -

6 METHODE - 4 -

7 TECHNIQUES - 4 -

8 DIFFICULTES RENCONTREES - 4 -

9 SUBDIVISION DU SUJET - 5 -

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

I.1 GENERALITES 7

I.1.1 Introduction 7

I.1.2 Données 7

I.1.3 Le signal 7

I.1.3.1 Nature du signal 7

I.1.3.2 Forme de signal 7

I.1.4 Traitement de l'information 8

I.1.5 Terminal de données (ETTD) 9

I.1.6 Terminal de circuit de données (ETCD) 9

I.1.7 La jonction constitue l'interface entre ETTD et ETCD 9

I.1.8 Support ou ligne de transmission 9

I.1.9 Mode d'exploitation 10

I.1.10 La transmission en bande de base 10

I.1.11 Modem normalisé 10

I.1.12 Modes de transmission 11

I.1.13 Qualité d'une liaison de données 11

I.1.14 Media 12

I.2 ONDE ELECTROMAGNETIQUES 12

I.2.1 Introduction 12

I.2.2 Ondes radioélectriques 13

I.2.2.1 Bande des ondes radioélectriques 13

I.3 TECHNIQUES DE TRANSMISSION 14

I.3.1 La modulation 15

X

I.3.1.1 Buts de la modulation : 15

I.3.1.2 Systèmes de modulation 16

I.3.2 Multiplexage 20

I.3.2.1 Multiplexage temporel 20

I.3.2.2 Multiplexage fréquentiel 21

I.3.2.3 Multiplexage statistique 21

I.3.2.4 Usages en télécommunication 22

I.3.2.5 Autres usages 22

CONCLUSION PARTIELLE 23

CHAPITRE II : LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELITTES

II.1 GENERALITE - 25 -

II.1.1 Introduction - 25 -

II.1.2 Satellite - 25 -

II.1.3 Historique de satellite artificiel - 25 -

II.1.4 Evolution de satellite - 25 -

II.1.5 Constitution d'un satellite - 26 -

II.2 ORBITE - 27 -

II.2.1 Paramètres orbitaux - 28 -

II.2.1.1 Pour la détermination du plan orbital: - 28 -

II.2.1.2 Pour le positionnement de l'orbite dans son plan : - 28 -

II.2.1.3 Pour la forme de l'orbite : - 28 -

II.2.1.4 Pour la position du satellite sur l'ellipse : - 28 -

II.3 MISE EN ORBITE D'UN SATELLITE - 28 -

II.3.1 Manoeuvre de satellisation - 29 -

II.3.2 Scenario du lancement sur l'orbite Géostationnaire (GEO) - 30 -

II.3.3 Les contraintes orbitales - 30 -

II.3.4 Quelques entreprises spatiales - 31 -

II.4 LIAISON PAR SATELLITE - 31 -

II.4.1 Introduction - 31 -

II.4.2 Architecture d'un réseau satellite - 31 -

II.4.2.1 Les stations Spatiales - 31 -

II.4.2.2 Les stations terriennes - 32 -

II.5 MODE D'UTILISATION DES SATELLITES - 33 -

II.6 BANDE DE FREQUENCE. - 33 -

II.7 CONNECTIVITE - 34 -

XI

II.7.1 Liaison Point à Point - 34 -

II.7.2 Liaison Point à Multipoints - 34 -

II.7.3 Liaison Multipoints Interactifs - 35 -

II.8 CONSTELLATION - 35 -

II.9 GESTION DE BANDE PASSANTE - 35 -

II.9.1 Le Hand Over intra-satellite - 36 -

II.9.2 Le Hand Over Inter-satellite. - 36 -

II.9.2.1 Le soft hand over « moue » - 36 -

II.9.2.2 Le hard hand over « dur » - 36 -

II.10 QUELQUES SYSTEMES DE CONSTELLATION DE SATELLITE - 37 -

II.10.1 Iridium - 37 -

II.10.2 GlobalStar - 37 -

II.10.3 SkyBridge - 38 -

II.10.4 Teledesic - 38 -

II.10.5 Thyraya - 39 -

CONCLUSION PARTIELLE - 39 -

CHAPITRE III : LES APPLICATIONS LIEES A L'USAGE DE SATELLITES

PREAMBULE 41

III.1 ROLE ET CARACTERISTIQUE DU SATELLITE 41

III.2 TYPES DE SATELITTES 41

III.2.1 Satellites scientifiques 41

III.2.1 Satellites d'application 42

III.3 LES APPLICATIONS DE SATELLITE 43

III.3.1 Satellite de télécommunications 43

III.3.1.1 CARACTERISTIQUE GENERALES 43

III.3.2 Satellite de positionnement 45

III.3.2.1 Le système de référence 46

III.3.2.2 Avantages d'un système de positionnement par satellite 46

III.3.2.3 Fonctionnement général 46

III.3.2.4 Applications des systèmes à trajet descendant 48

III.3.2.5 Application des systèmes à trajet montant 50

III.3.3 Satellite d'observation de la Terre 51

III.3.3.1 Fonctionnement des satellites d'observation 51

III.3.3.2 Applications dans le domaine militaire 52

III.3.3.3 Météorologie 53

XII

III.3.3.4 La climatologie 55

III.3.3.5 L'océanographie 55

III.3.3.6 Observation de l?atmosphère 56

III.3.3.7 Observation des continents 56

III.3.3.8 Les satellites et le réchauffement climatique 57

III.3.3.9 L'observation des ressources terrestres 57

CONCLUSION PARTIELLE 58

CHAPITRE IV : L'EXPANSION DE LA TECHNOLOGIE SPATIALE

PREAMBULE 60

IV.1 PRESENTATION DE LA TECHNOLOGIE VSAT 60

IV.1.1 Organisation du système satellite 60

IV.1.2 Gestion de la bande passante 61

IV.1.3 Les applications 62

IV.1.2 Le choix de la technologie VSAT 63

IV.1.5 Les avantages de la technologie VSAT 63

IV.1.6 Les inconvénients 64

IV.1.7 L'étude préliminaire 64

IV.1.8 La VSAT actuellement 65

IV.2 LES TRANSFERTS DE TECHNOLOGIES 65

IV.2.1 Les applications des vols habités 66

IV.2.2 Applications diverses 67

IV.2.3 Les caractéristiques des systèmes de positionnement 67

IV.2.3.1 Transit 67

IV.2.3.2 GPS 68

IV.2.3.3 GALILEO 69

IV.2.3.4 Argos 69

IV.2.3.5 Cospas-Sarsat 70

IV.2.3.6 DORIS 70

IV.3 LES 3 LOIS DE KEPLER ET DIFFERENTES ORBITES 70

CONCLUSION PARTIELLE 71

CONCLUSION GENERALE

CONCLUSION GENERALE 73

1 OUVRAGES 74

2 OUVRAGES NON EDITES 74

3 WEBOGRAPHIE 75

INTRODUCTION GENERALE

- 2 -

INTRODUCTION GENERALE

INTRODUCTION GENERALE

Les techniques de télécommunications ayant connu beaucoup de progrès depuis presqu'un demi-siècle, continuent à évoluer jusqu'à ces jours. Les techniques terrestres après avoir connu leurs limites et saturation, il était temps de passer à celles célestes dont la nécessité de l'installation de stations relais hertziens spatiales est indispensable, lesdites stations relais ne sont rien d'autres que des satellites artificiels qui ont élargies les horizons de la télécommunication et ont apporté des gros succès dans diverses applications en rapport avec la transmission de données.

Les satellites jouent un rôle essentiel pour améliorer le quotidien des populations dans l'économie numérique d'aujourd'hui. La quasi-totalité des secteurs font appel aux technologies par satellite d'une manière ou d'une autre, qu'il s'agisse de l'agriculture, des services bancaires ou des transports.

Les satellites contribuent à sauver des vies en situation d'urgence et fournissent des données fondamentales pour parvenir à mieux protéger l'environnement. Ils jouent un rôle majeur pour accélérer la réalisation des objectifs de développement durable fixés par les Nations Unies, en particulier grâce à des innovations pouvant offrir des solutions plus économiques pour connecter ceux qui ne le sont pas encore et fournir de meilleurs services.

Les petits satellites, les satellites à haut débit, les satellites à propulsion tout électrique et les satellites en orbite terrestre basse comptent parmi les innovations révolutionnaires qui offrent une gamme de solutions pour les services financiers numériques, l'amélioration des soins de santé ou encore des villes plus intelligentes.

En octobre 2019, plus de 3 000 délégués issus de la plupart des 193 États membres de l'UIT se réunirent à Charm-el-Cheikh (Égypte) lors de la conférence mondiale de radiocommunications de l'UIT (CMR-19) pour mettre à jour un traité d'une importance capitale, le Règlement de radiocommunications. Celui-ci établit les procédures réglementaires applicables à la coordination des créneaux orbitaux, l'objectif étant de s'assurer que les satellites puissent fonctionner sans subir de brouillages préjudiciables. Plusieurs questions d'importance dans le domaine de satellites étaient inscrites à l'ordre du jour de cette conférence décisive.

Si les technologies par satellite sont de plus en plus variées et omniprésentes, toutes reposent sur un même fondement : la disponibilité de fréquences radioélectriques permettant une exploitation exempte de brouillages préjudiciables.

Les communications par satellite sont partout, mais restent trop souvent invisibles pour le grand public. Cette situation témoigne, certes, du succès de leur intégration dans le marché global des télécommunications mais empêche parfois de bien comprendre l'importance cruciale qu'elles ont pour un monde interconnecté.

Nous allons donc nous intéresser dans notre étude, sur la contribution que présente l'usage de satellites dans la transmission de données dans les domaines civils, télécommunications, scientifiques et militaire.

- 3 -

INTRODUCTION GENERALE

1 PROBLEMATIQUE

Pour parler du succès qu'ont apportés les satellites dans la transmission de données, dans notre étude, nous allons donc nous intéresser à leur importance et le travail qu'ils accomplissent dans de multiples domaines.

Au vu de notre thème, nous nous sommes posé quelques questions à savoir :

· Comment s'effectue les échanges de données ?

· Comment se présente un réseau de satellites ?

· Qu'a-t-on obtenu dans l'exploitation de satellites depuis leurs inventions jusqu'à ces jours ?

· Quel est l'impact sur d'autres domaines avec les technologies spatiales ?

2 HYPOTHESE

Nos recherches se basent sur la contribution de stations relais hertziens spatiales dans la transmission de données, pour éclairer l'opinion sur les problèmes posés nous allons faire une approche sur :

· Les techniques permettant de parvenir des informations d'un point à un autre

· L'exploitation de l'espace comme un media de grandes couvertures pour la transmission

· L'affluence de satellites dans les différents domaines et applications de la technologie post-moderne

· L'influence et le déploiement des techniques de l'espace dans divers domaines

3 DELIMITATION DU SUJET

Nous avons limité notre étude sur l'exploitation spatiale de la télécommunication, nous nous sommes intéressés uniquement aux domaines dont les services nécessitent l'exploitation des engins orbitant dans l'espace,

Nous avons effectué notre recherche dans un temps abrégé allant du mois de mars à octobre 2022.

4 CHOIX ET INTERET DU SUJET

La curiosité de sonder les horizons de la télécommunication, le souci de se cultiver davantage et de porter à notre connaissance le plus des informations actualisées, nous ont conduit à porter notre choix sur ce thème si fascinant et si passionnant.

Notre travail vise à éclairer l'opinion publique sur comment et combien est grand le succès qu'a connu la télécommunication, notamment diverses applications scientifiques, civiles et militaires grâce aux satellites ; en vue de l'obtention du grade de technicien en Radio-Transmission, ceci étant le constituant de l'intérêt de notre travail.

- 4 -

INTRODUCTION GENERALE

5 OBJECTIF

L'élaboration de notre travail a pour objectif :

· Fournir une compréhension claire et détaillée sur les phénomènes de l'émission et la réception de données

· Expliquer la constitution, l'installation et le fonctionnement de liaisons par satellite

· Apporter les informations largement suffisantes et soutenues des applications liées à l'usage de satellites.

· Présenter l'influence de la technologie spatiale dans d'autres disciplines

6 METHODE

Notre travail a été élaboré suivant les méthodes ci-après :

· Méthode analytique : Qui est la combinaison de plusieurs techniques.

· Méthode génétique : Elle analyse la genèse, l'origine et l'évolution de concepts abordés.

· Méthode descriptive : Qui consiste à décrire les équipements utilisés pour les liaisons par satellites et leur fonctionnement.

7 TECHNIQUES

Pour élaborer notre travail, nous avons fait recours aux techniques suivantes :

· La technique documentaire : En consultant les livres et divers ouvrage en rapport avec notre thème

· Recherche sur le net : En consultant des pages web, des sites et des forums sur l'internet pour en recueillir assez des informations liées à notre sujet.

· Recherche d'interview : Vu la pertinence et l'importance que présente notre travail, nous sommes donc descendu sur le terrain pour récolter d'avantages des informations aux près de nos aînées scientifiques dans ce domaine.

8 DIFFICULTES RENCONTREES

Pendant l'élaboration de notre travail, nous avons fait face à plusieurs contraintes, qui nous auraient faites manquer le but si nous n'avions pas fait preuve de courage et persévérance, nous pouvons citer entre autre :

· Le temps : Nous nous sommes sacrifiés en faisant l'équilibre pour repartir notre temps entre les cours et nos recherches

· Terrain : Quasiment presque toutes les entreprises visées pour nos recherches avaient leurs portes fermées aux enquêtes, nous avons eu donc

- 5 -

INTRODUCTION GENERALE

difficile à approche de loin comme de près des principaux acteurs dans notre domaines d'études pour nous fournir des informations pratiques.

9 SUBDIVISION DU SUJET

En dehors de l'introduction et la conclusion générale, notre travail comporte

quatre chapitres à savoir :				?
Chapitre I		: Généralité sur la Transmission de données	?
Chapitre II		: La Transmission de données par satellite	?
Chapitre III		: Les applications liées à l'usage de satellite	?
Chapitre IV		: Expansion de la technologie spatiale

CHAPITRE I : GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

CHAPITRE I

GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

I.1 GENERALITES

I.1.1 Introduction

La transmission de données regroupe l'ensemble des techniques mises en oeuvre pour prendre les informations d'un point appelé « source » et le faire parvenir fidèlement à un autre point appelé « destination » et inversement. Les données d'informations que nous avons en tète ne sont utilisables que par nous-même, pour qu'elles deviennent utilisables par les autres, il faut les mettre en forme par catégorie, sous un état qui permet leur reproduction, leur interprétation, leur stockage et leur transmission.

A cet effet, les données doivent être mémorisées et comparées. L'emploi des outils informatiques et d'ordinateurs facilite ces opérations et permet une plus grande diffusion de connaissances.

I.1.2 Données

Les données sont des informations à transmettre ce sont des signes ,signaux ,des textes, des sons ou tout autre vibration mécanique, des images, ou tout autre vibration électromagnétique ,des empreintes ou des renseignements de toute nature recueillies par des capteurs pour être utilisés ou transmis, stockés ou mémorisés et transformés. Les données sont les éléments de base en télécommunication, c'est une représentation de l'information sous forme conventionnelle destinée à faciliter son traitement.

I.1.3 Le signal

En télécommunication, le signal est une grandeur électrique ou électromagnétique dont la variation dans le temps transporte une information d'une source à une destination. Le signal peut être la différence de potentiel ou l'intensité d'un courant électrique ou bien une modulation de l'amplitude ou de la fréquence ou de la phase, ou une variation périodique de ces grandeurs qu'on appelle « porteuse ». Les signaux sont groupés par nature et par forme

I.1.3.1 Nature du signal

· Signal analogique : c'est un signal dont la variation est arbitraire (infinie) dans le temps.

· Signal logique : c'est un signal qui n'a que deux variations dans le temps, il transmet une information qui ne peut avoir que deux valeurs : vrai ou faux.

· Signal numérique : c'est un signal qui a une variation finie dans le temps, il transmet des informations prises dans un ensemble fini de valeurs possibles.

I.1.3.2 Forme de signal

· Signal alternatif

· Signal rectangle

· Signal à dent de scie

· Signal continu

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CHAPITRE I		GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

Figure 1.1 Forme de signaux

I.1.4 Traitement de l'information

Le traitement de l'information est le processus d'extraction, d'analyse, de changement et de conversion de l'information de toute manière détectable par un observateur. Les données telles que récoltées par des capteurs sont transformées en un signal électrique de très basse fréquence. Son traitement consiste à l'amplifier pour le rendre apte à toute modification et conversion d'une nature à une autre pour un usage précis.

Figure 1.2 Chaine de traitement

Le traitement des informations s'effectue par des équipements électroniques regroupés en catégorie suivant les taches à accomplir dans le processus de la transmission. Ces équipements sont composés de circuits. Suivant le besoin de l'usager, trois types de circuits sont proposés pour la transmission de données :

? Le circuit loué : il établit une liaison permanente entre deux points terminaux fixes et réservés exclusivement à cet usage privé. Il a l'avantage d'être disponible tout temps et présente des caractéristiques de transmission connues et stables. En revanche, son coût de location élevé ne se justifie que dans le cas de l'utilisation intensive, il peut s'agir de circuit télégraphique (50 à 300 bit/s) ou téléphonique (2400 à 9600 bit/s).

? Le circuit commuté : il établit de cas en cas pour la durée de chaque communication, à travers le réseau téléphonique banalisé. C'est une solution économique et souple, qui permet d'atteindre diffèrent destinataires au prix

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GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

cependant d'une opération préalable de sélection. Son principal inconvénient est la qualité variable et imprévisible de circuits ainsi attribués.

? Le circuit commuté spécial pour données : établit à la demande par commutation de circuits ou des paquets à travers un réseau numérique prévu spécialement à cet effet.

I.1.5 Terminal de données (ETTD)

L'équipement terminal de traitement de données, appelés aussi DTE (Data Terminal Equipement) représente les calculateurs d'extrémité. Ces calculateurs sont dotés de circuits particuliers pour contrôler les communications. L'ETTD réalise la fonction du contrôle du dialogue.

I.1.6 Terminal de circuit de données (ETCD)

L'Equipement Terminal de Circuit de données, ou DCE (Data Circuit Equipement) sont les équipements qui réalisent l'adaptation entre les calculateurs d'extrémité et le support de transmission. Cet élément remplit essentiellement des fonctions électroniques, il modifie la nature du signal mais pas l'information

I.1.7 La jonction constitue l'interface entre ETTD et ETCD

Elle permet à ETTD de gérer l'ETCD pour assurer le déroulement de la communication (établissement d'un circuit, initialisation de la transmission, échange de données et libération de circuit).

I.1.8 Support ou ligne de transmission

Est un élément essentiel de la liaison. Les possibilités de transmission (débit, taux d'erreur,...) dépendent essentiellement de caractéristiques physiques et de l'environnement de celui-ci. Cette adaptation entre le terminal nommé ETTD et le canal de transmission doit être capable à la réception de transformer correctement les signaux électriques reçus en valeur numérique malgré les distorsions (bruits, filtrage).

Une liaison est caractérisée par son débit D qui représente le nombre de bit par unité du temps (bit/s) et par l'organisation des échanges.

D= (1.1)

D : débit en bit par seconde (bit/s)

V : Volume à transmettre exprimé en bit T : durée de la transmission en seconde.

Figure 1.3 Les circuits de données

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CHAPITRE I

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I.1.9 Mode d'exploitation

Le transfert des informations entre deux systèmes A et B s'effectue en fonction de besoins et de caractéristiques des éléments, suivant trois modes d'exploitation de la liaison :

? La liaison simplex : Le système A est un système émetteur, le système B est un système récepteur par exemple, les données sont transmises dans un seul sens. L'exploitation en mode unidirectionnel est justifiée pour le système dont le récepteur n'a jamais besoin d'émettre (Liaison radio ou télévision).

? La liaison semi-duplex (half-duplex) : La transmission est possible dans les deux sens mais non simultanément. L'exploitation est en mode bidirectionnel à l'alternation. Ce type de liaison est utilisé lorsque le support physique commun dans le deux sens de transmission (cas de ligne téléphoniques) ne possédant pas une largeur de bande suffisante pour permettre des liaisons bidirectionnelles simultanées par modulation de deux fréquences porteuses différentes, des procédures particulières permettent alors d'inverser le sens de transmission.

? Liaison duplex intégrale (full-duplex) : Les données peuvent être émises ou reçues simultanément dans les deux sens. L'exploitation est un mode bidirectionnel simultanée. A chaque sens de communication correspond un canal de transmission propre, lorsque le support physique est communaux deux sens de transmission, chaque canal est défini dans une bande de fréquence spécifique.

Figure 1.4 Les modes de transmission

I.1.10 La transmission en bande de base

C'est une technique de transmission dans laquelle le signal est envoyé directement sur le canal après codage en ligne sans passer par un codage canal ou sans modulation. Le signal transmis peut être analogique ou numérique. En bande de base, le spectre du signal transmis démarre a partir de la fréquence zéro, ce qui distingue ce procède de la modulation qui utilise une onde porteuse.

I.1.11 Modem normalisé

Il est usuel de repartir les fonctions relatives à la transmission de données entre deux équipements distincts.

? Traitement de données

? Code (codage/décodage)

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·

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Protection contre les erreurs

· Surveillances

· modulation/démodulation

· Régénération/décision

· Mode (émission/réception)

· Horloge

· Adaptation a la ligne (Appel et réponse automatique)

· L'équipement Terminal de traitement de données ETTD : Appelé plus couramment « terminal »

· L'équipement de circuit de données ETCD : Plus connu sous le nom de « Modem », car il contient le modulateur et le démodulateur nécessaire à la transmission dans un canal analogique. Le modem fait partie du domaine de compétence des télécommunications, tandis que le terminal est considéré comme équipement informatique. La compatibilité entre ces deux équipements, d'origine généralement différente, exige la définition très soigneuse de la jonction (interface) qui les sépare. Le CCITT a défini une série de modems utilisables dans une voie téléphonique. Les débits normalisés correspondent à des applications et modes d'exploitations différentes (simplex, duplex). La voie de retour à faible débit (75bit/s) des modems en semi-duplex peuvent servir à la demande de caractères en cas de détection d'erreurs dans la voie allée.

? Exemple : Les modems normalisés pour la voie téléphoniques analogique par le CCITT sont : AVIS CCITT V21 (pour le mode duplex intégral), AVIS CCITT V23 (pour le mode duplex intégral), AVIS CCITT V26 (pour le mode semi-duplex), le modem a 9600bit/s (AVIS CCITT V29) pour les circuits loués.

I.1.12 Modes de transmission

On distingue deux modes de transmission :

· La transmission asynchrone : La transmission est asynchrone si les différents mots (caractères) du message à transmettre sont transmis de façon arythmiques, c'est-à-dire indépendamment les uns des autres et le transfert a lieu sans contraintes temporelles, il n'y a pas de lien temporel entre les caractères mais il existe un lien temporel entre tous les bits d'un même caractère.

· La transmission Synchrone : On parle de transmission synchrone si tous les mots (caractères à transmettre sont regroupés en bloc et transmis a un rythme irrégulier. Il n'existe pas de lien temporel entre différents blocs mais il en existe un, entre tous les bits d'un même bloc.

I.1.13 Qualité d'une liaison de données

On distingue deux qualités d'une liaison de données :

· Liaison asynchrone : Les bits d'un même caractère sont régulièrement espacés mais l'intervalle qui sépare deux caractères peut-être variable, dans ce cas on parlera d'une liaison Arythmique ou asynchrone, elle s'effectue selon un ensemble

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de règles régissant les échanges dits « protocoles ». Les protocoles les plus connus sont :

· XON-XOFF

· X-MODEM

· Y-MODEM

· Z-MODEM

? Liaison synchrone : Dans une liaison synchrone, les caractères à transmettre sont regroupés pour former des blocs, la transmission de différents blocs (trames) est délimitée par des caractères spéciaux. Les bits d'un même message sont régulièrement espacés. Les principaux protocoles sont :

· BSC

· SDLC

· HDLC

I.1.14 Media

En télécommunication, le media c'est le milieu intermédiaire entre la source d'information et sa destination. Autrement appelé « ligne de transmission », il assure l'interconnexion entre les équipements et la liaison entre le poste d'émission et celui de réception. Ce media peut être :

? Matériel :

· Deux fils métalliques nus parallèles (ligne aérienne)

· Deux fils métalliques toronnées (paire symétriques)

· Deux conducteurs concentriques (câble coaxial)

· Un tube métallique : guide d'ondes

· Un guide filiforme diélectrique translucide (fibre optique) ? Immatériel :

· Le vide : avec les ondes radioélectriques (faisceaux hertziens)

I.2 ONDE ELECTROMAGNETIQUES

I.2.1 Introduction

L'onde est une perturbation d'un milieu qui se propage, ce milieu peut être élastique, on parlera donc des ondes mécaniques qui ont pour support la matière, le milieu peut être aussi un flux électromagnétique, on parlera des ondes électromagnétiques qui ont pour support l'intersection des champs électrique et magnétique.

En télécommunication, l'onde électromagnétique est le media le plus utilisé pour établir des liaisons radioélectriques à de grandes échelles. Les ondes électromagnétiques sont catégorisées et représentées par le spectre électromagnétique

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Figure 1.5 Le spectre électromagnétique

I.2.2 Ondes radioélectriques

On parle d'ondes radioélectriques pour désigner les ondes électromagnétiques produites à base d'électricité (radio électricité) pour faire la différence avec celles qui proviennent du soleil, des étoiles, de la température, du réacteur, etc....

En télécommunication la nomination ondes radioélectriques est réservée pour désigner spécifiquement les ondes électromagnétiques dont la fréquence va de 0 Hz à 300 GHz et ces dernières doivent porter une information. Ces sont ces ondes radioélectriques (ondes radio) qui sont utilisés pour établir les liaisons radioélectriques, elles sont aussi appelées faisceaux hertziens.

I.2.2.1 Bande des ondes radioélectriques

L'onde électromagnétique se propage suivant la courbe sinusoïdale, de ce fait elle possède une fréquence qui détermine le nombre de cycle qu'elle effectue en unité de temps mais souvent exprimé en hertz. Cette fréquence est le rapport de la célérité (vitesse lumineuse) et la longueur d'onde, elle est proportionnelle à l'énergie (intensité) de l'onde, donc plus la fréquence augmente plus l'onde est énergétique.

F= (1.2)

· F : fréquence en hertz (HZ)

· C : célérité qui vaut 3.10⁸m/s²

· ë : longueur d'ondes en mètre (m)

Ep= h*f (1.3)

· Ep : Energie d'onde ou du photon

· h : constante de Planck qui vaut : 6,62607015. 10³⁴ m²kg/s

· f : fréquence en hertz (Hz)

Les ondes radio sont partagées selon leurs propriétés similaires par rapport à leurs fréquences. Elles se classent donc en plage appelé « bande de fréquence » qui représente un spectre avec les différentes propriétés. L'autorité de régulation a règlementé l'usage de ces fréquences pour toutes les applications de la radio transmission. Le tableau ci-dessous présente les bandes de fréquence radio et leurs applications.

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Tableau 1.1 : Table des bandes de fréquence radioélectriques

Fréquence	Longueur d'onde	Désignation métrique	Portée	Désignation courante	Abréviation		Utilisations	De 0KHZ à 30KHZ
100 Km à 10 Km	Onde Myriametriques	1500Km	Très basse fréquence	VLF	Maritime		De 30 KHZ à 300 KHZ
10 Km à 1 Km	Ondes kilométriques	500Km	Basse fréquence	LF	Maritime, militaire		De 300 KHZ à 3 MHZ
1Km à 100 m	Ondes hectométriques	1500Km	Fréquence moyenne	M.F	Maritime radiodiffusion		De 3 MHZ à 30 MHZ
100 m à 10 m	Ondes décamétriques	le monde entier	Haute fréquence	HF	Dans tous les domaines		De 30 MHZ à 300 MHZ
10m à 1m	Ondes métriques	Au-delà de l'horizon	Très haute fréquence	VHF	Radiotélévision, station mobile, hyper fréquence à faible capacité		De 300 MHZ à 3 GHZ
1m à 10 cm	Ondes décimétriques	Au-delà de l'horizon	Ultra haute fréquence	UHF	Radio diffusion en FM/TV, station mobile		De 3 GHZ à 30 GHZ
10cm à 1 cm	Ondes centimétriques	Au-delà de l'horizon	Super hyper fréquence	SHF	Radar, télécommunication par satellite		De 30GHZ à 300 GHZ
1cm à 1mm	Ondes millimétriques	Au-delà de l'horizon	Extrême haute fréquence	EHF	Radar, télécommunication par satellite, hyper fréquence à grande capacité

I.3 TECHNIQUES DE TRANSMISSION

Lors de la transmission de données par ondes, ils se présentent deux contraintes majeures, celle de la distance qui sépare la source et la destination et celle liée aux besoins de répondre à plusieurs liaisons quand il n'y a qu'un seul poste ETCD. Ainsi il a été développé deux techniques pour y remédier.

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I.3.1 La modulation

La modulation du signal est une opération de traitement du signal qui permet de l'adapter à un canal de communication ; on distingue trois types de modulation qui sont :

· Modulation de fréquence : transmission d'un signal par modulation de la fréquence.

· Modulation d'amplitude : variation de l'amplitude d'un signal.

· Modulation de phase : modulation non linéaire d'un signal.

En télécommunications, le signal transportant une information doit passer par un moyen de transmission entre un émetteur et un récepteur. Le signal est rarement adapté à la transmission directe par le canal de communication choisi, hertzien, filaire, ou optique.

La modulation peut être définie comme le processus par lequel le signal est transformé de sa forme originale en une forme adaptée au canal de transmission, par exemple en faisant varier les paramètres d'amplitude et d'argument (phase/fréquence) d'une onde sinusoïdale appelée porteuse. Le dispositif qui effectue cette modulation, en général électronique, est un modulateur. L'opération inverse permettant d'extraire le signal de la porteuse est la démodulation. Un modem est un ensemble modulateur et démodulateur combiné permettant une liaison bidirectionnelle.

I.3.1.1 Buts de la modulation :

La modulation et la démodulation sont deux étapes dans la communication d'une information entre deux utilisateurs. Par exemple, pour faire communiquer deux utilisateurs des courriels par une ligne téléphonique, des logiciels, un ordinateur, des protocoles, un modulateur et un démodulateur sont nécessaires. La ligne téléphonique est le canal de transmission, sa bande passante est réduite, elle est affectée d'atténuation et de distorsions. La modulation convertit les informations binaires issues des protocoles et des logiciels, en tension et courant dans la ligne. Le type de modulation employé doit être adapté d'une part au signal (dans le cas numérique), aux performances demandées (taux d'erreur), et aux caractéristiques de la ligne.

· La modulation permet donc de translater le spectre du message dans un domaine de fréquences qui est plus adapté au moyen de propagation et d'assurer après démodulation la qualité requise par les autres couches du système.

· L'objectif des modulations analogiques est d'assurer la qualité suffisante de transmission d'une information analogique (voix, musique, image) dans les limites du canal utilisé et de l'application.

· L'objectif des modulations numériques est d'assurer un débit maximum de données binaires, avec un taux d'erreur acceptable par les protocoles et correcteurs en amont et en aval. Dans l'empilement des protocoles OSI (architecture standard des télécommunications numériques), la modulation est l'élément principal de la couche physique.

? Exemples :

o La première modulation fut la coupure d'amplitude par tout-ou-rien, inventée par Samuel Morse pour les liaisons télégraphiques filaires, mais de même que la transmission directe de la voix par un fil téléphonique, ce ne sont pas à proprement parler des modulations puisque le courant dans le

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fil est simplement l'image de la sortie du microphone ou du manipulateur.

o A la découverte des ondes radio, la modulation d'amplitude de l'onde porteuse fut le premier système utilisé, soit en radiotélégraphie (CW), soit en radiotéléphonie (AM). Les premières transmissions de télévision étaient également en AM, complétées ensuite par des méthodes de réduction de bande (réduction d'une bande latérale) puis par l'adjonction d'une sous-porteuse de transmission de la couleur.

o Les émissions de la bande « FM » utilisent la modulation de fréquence pour la voie monophonique et une sous-porteuse pour la transmission du son stéréophonique et des données « RDS ».

o Les modems des réseaux domestiques ou professionnels combinent des modulations analogiques et numériques d'une sous-porteuse pour acheminer les données.

I.3.1.2 Systèmes de modulation

Quand plusieurs informations ou signaux indépendants passent dans un même canal, en utilisant diverses modulations ou sous-porteuses, on parle de « système de modulation ». Ainsi en télévision analogique, le son est transmis par la modulation d'amplitude d'une première porteuse, l'image par modulation d'amplitude à bande latérale réduite sur une porteuse principale, et la composante couleur par modulation de fréquence ou de phase d'une sous-porteuse. On parlera alors de système PAL ou SECAM.

I.3.1.2.1 Le multiplexage

Le processus de modulation peut inclure des transmissions multiplexées à travers un moyen de propagation commun, c'est-à-dire des transmissions simultanées de messages différents ayant des spectres disjoints durant la propagation. Un de types de multiplexage est le multiplexage par division de fréquence, processus dans lequel chaque message module une porteuse haute-fréquence, et toutes les porteuses sont transmises simultanément à travers le même médium. Un exemple de multiplex est la transmission de télévision analogique satellitaire : chaque canal est modulé en fréquence par le signal vidéo, celui-ci contenant à la fois une sous-porteuse du système couleur (PAL ou SECAM en Europe) et un multiplex des sous-porteuses des divers programmes de son TV et radios.

I.3.1.2.2 La codification

Les sigles internationaux tels qu'utilisés dans les normes et agences des fréquences sont utilisés dans ce qui suit. Certains sigles français équivalents existent et sont indiqués. En modulation analogique, la modulation est appliquée à la porteuse ou aux sous-porteuses proportionnellement au signal à transmettre, en modifiant l'amplitude ou l'argument de l'onde sinusoïdale.

I.3.1.2.3 Modulations d'amplitude

La modulation d'amplitude consiste à faire varier l'amplitude d'un signal de fréquence élevée, le signal porteur, en fonction d'un signal de plus basse fréquence, le signal modulant. Ce dernier est celui qui contient l'information à transmettre (voix, par exemple, recueillie par un microphone). Pour la modulation d'amplitude, il s'agit donc de faire varier l'amplitude de la porteuse

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en fonction du signal modulant, sans que cette variation dépasse l'amplitude de la porteuse avant modulation

a) Modulation d'amplitude à deux bandes latérales (AM) :

La modulation d'amplitude issue directement de la multiplication de l'onde porteuse par le signal (Double Side Band) est constituée spectralement de la porteuse (de fréquence fC), encadrée par deux bandes latérales (fC-fM, fC+fM) reproduisant le spectre décalé du signal. C'est la modulation la plus simple, utilisée couramment en radiodiffusion GO, PO et OC ;

Pour augmenter l'efficacité en puissance de l'émission, la porteuse peut être éliminée grâce à un modulateur équilibré, c'est la DSB-SC (suppressed carrier double sideband), modulation d'amplitude à porteuse supprimée, peu utilisée sauf en multiplex de deux bandes latérales indépendantes; la DSB-SC ne permet pas de restituer la phase du signal, il faut une porteuse résiduelle pour restituer exactement la porteuse à la démodulation : c'est le but de la DSB-RC (reduced carrier double sideband), modulation d'amplitude à porteuse réduite.

b) Modulation d'amplitude à bande latérale unique (BLU) :

La modulation à bande latérale unique (BLU ou SSB) correspond à une modulation d'amplitude dont seule une bande latérale, supérieure ou inférieure est conservée, elle est appelée BLS (USB) ou BLI (LSB) selon la bande transmise. La BLU est utilisée en radiotéléphonie HF et VHF et en modulation de multiplexes hertziens;

Pour permettre la restitution de phase du signal, une porteuse résiduelle est ajoutée en SSB-RC (bande latérale unique à porteuse réduite); en modulation à bande latérale réduite (VSB) une des bandes latérales est tronquée pour réduire l'occupation spectrale, tout en permettant la transmission de la composante continue du signal : c'est la modulation utilisée en télévision hertzienne (terrestre).

Figure 1.6 La modulation d'amplitude

I.3.1.2.4 Modulations angulaires (ou d'argument)

Les modulations de fréquence et de phase modifient l'argument (ou angle) de l'onde sinusoïdale. L'onde résultante garde une amplitude constante, permettant d'utiliser des

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amplificateurs non linéaires et diminuant l'influence des perturbations additives (bruit impulsions et interférences).

I.3.1.2.5 Modulation de fréquence (FM)

La modulation de fréquence (FM) permet de restituer la composante continue du signal, elle est utilisée en radiodiffusion haute fidélité (bande FM), en diffusion de télévision par satellite, et en transmission analogique d'images (radio-fac-similé, SSTV).

Figure 1.7 La modulation de fréquence

I.3.1.2.6 Modulation de phase (PM)

La modulation de phase ou PM (Phase modulation en anglais) est un mode de modulation consistant à transmettre une information (son, données...) par la modulation de la phase d'un signal porteur (porteuse). Cette modulation est non linéaire. La modulation de phase (PM) est utilisée en radiotéléphonie VHF et UHF. Une modulation de phase précédée d'un filtrage étant équivalente à une modulation de fréquence, c'est aussi une autre façon de moduler en fréquence en radiotéléphonie.

Figure 1.8 La modulation de phase

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I.3.1.2.7 Modulations analogiques multiples

De nombreux schémas complexes combinant des modulations analogiques ont été développés pour des besoins précis. Ainsi la modulation analogique de deux porteuses en quadrature est utilisée pour la transmission des composantes de couleur sur la sous-porteuse du système PAL, ou la modulation simultanée en phase et amplitude dans le système NTSC.

I.3.1.2.8 Modulations numériques

En modulation numérique, les paramètres de la porteuse, amplitude ou angle (argument), sont commutés entre plusieurs valeurs discrètes selon les codes binaires à transmettre.

I.3.1.2.9 Modulations élémentaires

La modulation en tout-ou-rien (OOK : On Off Keying) avec des durées variables est celle qui est utilisée en télégraphie (code Morse). Elle est aussi appelée pour des raisons historiques CW. Elle est particulièrement adaptée à la reconnaissance auditive par un opérateur. Dans le cas où cette modulation est effectuée à la main, on parle aussi de manipulation.

? En modulation par déplacement d'amplitude (ASK ou Amplitude-shift keying), l'amplitude est commutée entre plusieurs valeurs discrètes.

? En modulation par déplacement de fréquence (FSK ou Frequency-shift keying) et en Phase-shift keying (PSK) ce sont respectivement la fréquence et la phase qui sont commutées.

? En APK (ou QAM), la phase et l'amplitude prennent différentes valeurs discrètes.

Selon le nombre de niveaux possibles, on ajoutera un chiffre devant le code : ainsi un 8xPSK correspond à la commutation entre 8 valeurs de phase, permettant de transmettre des mots de 3 bits (8 valeurs) à chaque temps de commutation.

Figure 1.9 La modulation numérique

I.3.1.2.10 Modulations complexes

Des combinaisons plus complexes sont utilisées pour optimiser le débit vis-à-vis de la bande passante. Ainsi, la combinaison de deux modulations d'amplitude et de phase simultanément sur une même porteuse permet de doubler le débit binaire. Les appellations sont complexes et nombreuses combinant un chiffre définissant le nombre d'états possibles et les lettres des

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modulations individuelles utilisées. Par exemple le 8xQPSK comporte 8 états et permet de transmettre 3 bits simultanés par modulation de deux porteuses en quadrature.

Des cas particuliers sont fréquemment utilisés pour obtenir certains avantages précis : ainsi le MSK ou Minimum Shift Keying est une modulation numérique de fréquence d'indice de modulation précis et de largeur spectrale minimale. Si une sous-porteuse est modulée puis module ensuite une porteuse, les appellations se compliquent encore : ainsi AFSK est une modulation de fréquence d'une sous-porteuse. Une modulation AFSK-PM combine la modulation de phase d'une porteuse par une sous-porteuse modulée en fréquence.

Un autre type de modulation complexe est l'OFDMA, utilisée dans les dernières générations de réseaux mobile, qui combine le multiplexage en fréquence (milliers de sous-porteuses orthogonales), le multiplexage temporel, et la modulation indépendante de chaque sous porteuse en QPSK ou en QAM ou MF (FM en anglais) est un mode de modulation consistant à transmettre un signal par la modulation de la fréquence d'un signal porteur (porteuse).

On parle de modulation de fréquence par opposition à la modulation d'amplitude. En modulation de fréquence, l'information est portée par une modification de la fréquence de la porteuse, et non par une variation d'amplitude. La modulation de fréquence est plus robuste que la modulation d'amplitude pour transmettre un message dans des conditions difficiles (atténuation et bruit importants). Pour des signaux numériques, on utilise une variante appelée modulation par déplacement de fréquence, ou, en anglais, Frequency-Shift Keying (FSK). La FSK utilise un nombre limité de fréquences discrètes. La modulation d'amplitude ou MA (AM en anglais) est une technique utilisée pour moduler un signal. Elle consiste en la multiplication du signal à moduler par un signal de fréquence plus élevée.

I.3.2 Multiplexage

I.3.2.1 Multiplexage temporel

Le multiplexage temporel (en anglais, TDM, Time-Division Multiplexing) est une technique de multiplexage numérique (ou plus rarement analogique) permettant à un ou plusieurs émetteurs de transmettre plusieurs canaux numériques élémentaires à bas ou moyen débit (voix, données, vidéo) sur un même support de communication à plus haut débit en entrelaçant dans le temps des échantillons de chacun de ces canaux. C'est une répartition du temps d'utilisation de la totalité de la bande passante entre les différentes communications.

Ce multiplexage permet, entre autres, de faire passer des flux synchrones ou asynchrones sur une liaison synchrone. Les paquets n'arrivant pas nécessairement dans l'ordre d'émission selon les chemins empruntés, le rôle du démultiplexeur est alors de les réordonner et de séparer les flux des différents canaux de manière à restituer l'information telle qu'elle était avant son transport sur le réseau multiplexé. L'entrelacement peut se faire au niveau du bit ou sur un ensemble de bits émis dans des intervalles de temps prédéfinis (en anglais Time Slot ; TS)

Dans le cas du multiplexage temporel, le multiplexeur fonctionne comme un commutateur, chaque signal est commuté à tour de rôle à grande fréquence, une synchronisation de fréquence et de phase étant assurée de part et d'autre pour que chaque signal soit restauré où et comme il le faut. En acquisition numérique, il est utilisé notamment pour pouvoir utiliser un convertisseur analogique/numérique ou numérique/analogique avec plusieurs entrées et sorties en simultané.

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Le multiplexage est également utilisé par les transmissions modernes en informatique (USB, IEEE 1394, SSA, Serial ATA ...) et dans la transmission de chaînes de télévision numérique (Bouquet numérique de télédiffusion, Télévision numérique terrestre).

Figure 1.10 Le Multiplexeur et démultiplexeur

I.3.2.2 Multiplexage fréquentiel

Le multiplexage fréquentiel est aussi appelé MRF (« Multiplexage par répartition de fréquence » ou FDM, de l'anglais Frequency Division Multiplexing) ; il permet de partager la bande de fréquence sur une voie haute vitesse en une série de plusieurs canaux moins larges, qui permettent de faire circuler simultanément sur la voie haute vitesse les données provenant des différentes voies à plus basses vitesses. C'est la technique utilisée en ADSL pour éviter toute collision entre le signal montant et le signal descendant.

Sur les réseaux téléphonique analogiques, FDM permet de multiplexer jusqu'à 600 communications téléphoniques sur un même câble. Pour éviter les interférences entre chacune des voies, qui engendreraient des altérations de signal, il faut ménager des bandes de garde entre les différentes fréquences porteuses. En conséquence on utilise plutôt le multiplexage OFDM lorsque l'Efficacité spectrale est recherchée.

Cette technique alloue des fractions de la bande passante à chaque communication. Le multiplexage fréquentiel ne répartit pas les signaux dans le temps, mais dans un espace de fréquences. Bien que plus abstrait dans son principe, c'est lui qui a été inventé en premier.

Il consiste à faire passer plusieurs informations en simultané en jouant sur la longueur d'onde de la lumière ou de l'onde radio émise. Il s'agit donc là aussi d'un multiplexage spatial. Plus simplement, on émet sur plusieurs bandes de fréquences, ou on envoie plusieurs couleurs simultanément sur un seul brin optique (WDM). Cela a notamment permis d'augmenter la capacité de transmission des fibres optiques sans surcoût très important.

I.3.2.3 Multiplexage statistique

Le multiplexage statistique est fondé sur le multiplexage temporel, on n'attribue la voie haute vitesse qu'aux voies basse vitesse qui ont effectivement quelque chose à transmettre.

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GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

I.3.2.4 Usages en télécommunication

Le multiplexage a été utilisé par France Telecom/Orange, pour transporter plusieurs lignes sur une même ligne téléphonique. Les lignes multiplexées ne sont pas éligibles à l'ADSL tant qu'elles n'ont pas été démultiplexées. France Telecom était tenue d'offrir à ses abonnés un service téléphonique, mais n'est pas tenue d'offrir des lignes démultiplexées. Le démultiplexage nécessiterait la pose de nombreux kilomètres de lignes téléphoniques coûteuses pour l'opérateur qui les installerait, par exemple France Telecom. De ce fait, trois pour cent de la population française n'avait pas accès à l'ADSL en 2012 et devait se tourner vers d'autres solutions comme le satellite.

On peut résoudre ce problème dû au multiplexage en installant un équipement qui efface les zones blanches de l'ADSL.

I.3.2.5 Autres usages

Le multiplexage temporel a commencé à être utilisé dans les avions, pour que chaque passager puisse commander sa propre lampe sans qu'on relie chaque interrupteur de chaque passager à chaque commutateur de lampe. C'est ce multiplexage qui introduit souvent un petit délai entre le moment où on presse l'interrupteur et celui où la lampe s'allume (cela aurait été instantané si le commutateur avait été sur l'ampoule au lieu d'être dans le bras du fauteuil, mais aurait obligé le passager à lever le bras).

Le multiplexage électronique temporel est utilisé couramment aussi dans l'industrie automobile. Il consiste à faire passer un signal multiplexé par un fil, et l'alimentation électrique par un autre fil. Un démultiplexeur à l'autre extrémité se charge de rediviser le signal en autant de signaux indépendants. On utilise notamment le multiplexage pour la commande de tous les feux arrière par seulement ces deux fils. L'un des inconvénients de cette technique est que la perte de l'un des deux fils entraîne la panne de l'ensemble des feux arrière.

Dans les réseaux de téléphonie mobile, pour partager une bande de fréquence entre de nombreux utilisateurs, on utilise les trois types de multiplexage : le multiplexage fréquentiel (AMRF), le multiplexage temporel (AMRT) et le multiplexage par code (AMRC). Le multiplexage fréquentiel, alias spatial, était déjà utilisé en téléphonie analogique. La norme GSM utilise le multiplexage fréquentiel et temporel. L'UMTS recourt au multiplexage par code ; le LTE et le LTE Advanced (réseaux mobiles 4G) utilisent une combinaison sophistiquée de ces 3 techniques : l'OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access).

Le multiplexage est aussi utilisé dans le domaine du spectacle. Notamment dans l'éclairage où il est utilisé pour la transmission de données via un câble DMX.

Dans le bâtiment le multiplexage peut être utilisé pour toutes les fonctions du logement : éclairage, volets roulants, chauffage, climatisation, visualisation des consommations, alarme intrusion, alarmes techniques, portiers audio ou vidéo, diffusion sonore ... peuvent être automatisées séparément ou en scenario. Elles sont pilotées localement ou à distance. Le principe du multiplexage dans le logement ou le bureau est de séparer le circuit en courant faible (12 volts) des commandes par Bus, du circuit en courant fort (230 volts) des actions nécessitant la puissance. Les Bus sont ceux utilisés dans la bureautique ou l'industrie : RS-485, Ethernet, OneWire, etc. Conforme aux normes en vigueur, Câblage NF C 15-100, Carte CE.

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CHAPITRE I

GENERALITES SUR LA TRANSMISSION DE DONNEES

CONCLUSION PARTIELLE

La communication est l'un de besoins de première importance dans la société, depuis les formes ancestrales de communications jusqu'à ces jours, l'homme cherche toujours à la rendre plus facile, plus étendue, plus accessible et surtout à la portée de tout le monde. C'est ainsi qu'il a mit au point des moyens et services pour la rendre plus aisée par des transmissions de données d'une manière analogique et/ou numérique avec l'emploi des outils électroniques et informatiques qui occupent actuellement une place très importante dans le quotidien de l'homme. Faisant ainsi du secteur de la communication, un domaine plus large dont les normes et règles ont eu raison d'ordonner l'exploitation de ces moyens et services.

Cette compréhension de la transmission des données, va nous permettre d'aborder notre chapitre suivant qui repose sur les relais spatiaux des faisceaux hertziens dans le cas de liaisons radioélectriques à grande échelle.

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CHAPITRE II : LA TRANSMISSION DE DONNES PAR SATELLITE

CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

II.1 GENERALITE

II.1.1 Introduction

Pour établir des liaisons radioélectriques à grande échelle, on utilise les ondes célestes, ces dernières doivent être relayées pour arriver à la destination, pour cela deux possibilités s'offrent, on peut se servir de la couche d'ionosphère qui va refléter les faisceaux hertziens suivant un angle quelconque de façon à atteindre la destination, et pour des applications beaucoup plus complexe on installe des stations relais en espace pour servir davantage des liaisons à des grandes distances.

Ces stations spatiales sont des satellites artificiels placées sur une orbite et gravitant autour de la terre sous l'action de la force gravitationnelle terrestre.

II.1.2 Satellite

Le satellite désigne tout corps en orbite autour d'un autre plus massif. Le satellite peut être naturel ou artificiel :

· Naturel : un astre ou un nombre important de corps spatiaux qui tournent autours d'un autre plus massif. Exemple : lune, galaxie satellite.

· Artificiels : un objet d'origine humaine mis en orbite autour de la terre ou d'un autre astre pour des fins scientifiques, télécommunication, navigation, télégestion,....

Dans cette partie, nous allons nous intéresser au réseau et liaison par satellite

artificiel.

II.1.3 Historique de satellite artificiel

La conquête de l'espace est une passion qui a depuis longtemps fasciné l'esprit de

savant.

· En 1945, le Concept satellite voit le jour avec le britannique Arthur C. Clarke qui introduit le concept de communication par satellite.

· Le 04-octobre-1957, l'union soviétique lance le premier satellite artificiel : Spoutnik1.

· En 1960, les américains mettent en orbite leur premier satellite Echo1.

· En 1962, les américains mettent en orbite un autre satellite Telestar1.

· Autour des années 80, on a assisté à un boom de satellites commerciaux en orbite, avec l'accès d'autres pays comme la France, le japon, la chine, l'inde...

II.1.4 Evolution de satellite

Les premiers satellites étaient passifs, ils se contentaient de réfléchir les signaux émis par les stations terrestres. C'étaient donc des simples réflecteurs. C'est à partir des années 1962 qu'est apparu un autre type, des satellites actifs, c'est-à-dire qu'ils possédaient leur propre système de réception et d'émission. Et leur technologie a évoluée, on est passé de la première à la quatrième génération de satellites à ces jours. Et on compte 7 catégories de satellites d'après leur masse :

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

Pico satellite : moins de 1kg

· Nano satellite : de 1 à 10kg

· Micro satellite ; de 10 à 100kg

· Mini satellite ; de 100 à 500kg

· Petit satellite : de 500 à 10 tonnes

· Moyen satellite : de 1 à 3 tonnes

· Grand satellite : plus de 3 tonnes

II.1.5 Constitution d'un satellite

Le satellite est constitué de deux principales parties :

a) Plate-forme : La plate forme ou bus, supporte les équipements nécessaires à la mission et est équipée pour lui fournir les ressources nécessaires à son fonctionnement. Elle comprend :

· La Structure

· Alimentation électrique (Génération, distribution et stockage)

· Equipements de propulsion

· Contrôle de température.

· Contrôle d'altitude du stellite (Orientation spatiale et stabilisation selon les trois axes.

· Equipements de suivi (télémesure), de contrôle (Télécommande) et de localisation du satellite

b) Charge utile : Désigne la partie du satellite qui est destinée à remplir les objectifs de la mission, les équipements de cette partie dépendent de la mission que le satellite doit accomplir, on y trouve entre autre :

· Les antennes d'émission et de réception

· Les amplificateurs

· L'oscillateur

· Le mélangeur

· Multiplexeur et démultiplexeur

· Les cameras, etc.

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

Figure 2.1 Le satellite artificiel

II.2 ORBITE

L'orbite désigne la trajectoire décrite par un astre ou un objet autour d'un autre ou du barycentre de plusieurs astres sous l'effet de la gravitation. La force gravitationnelle de la Terre maintient les satellites artificiels à une distance et sur une orbite bien déterminée autour d'elle. La variété des orbites est due à la diversité des missions spatiales qu'accomplissent les satellites et en fonction de celles-ci, les orbites décrites par les satellites autour de la terre s'organisent en 2 catégories :

a) Les orbites circulaires : Ces orbites ont la forme d'un cercle et peuvent être circonscrites à l'équateur, inclinées (présentant un angle d'inclinaison par rapport a l'équateur ou l'axe de rotation de la terre) ou polaire (passant au dessus des pôles de la terre), on en distingue trois types :

? Orbite basse (Low Earth Obit, LEO) : située à une altitude comprise entre 500km et 1500km.

? Orbite Moyenne (Medium Earth Orbit, MEO) : située à une altitude voisine de 2000km.

? Orbite géostationnaire (Geostationary Earth Orbit, GEO) : située à 36000km d'altitude, elle est circonscrite à l'équateur, les satellites situés sur cette orbite ont une particularité de rester immobile par rapport à la terre car leur temps de révolution est égal au temps sidéral de la rotation de la terre.

b) Orbite Elliptiques : Ces orbites ont la forme d'une ellipse dont le centre de la terre est l'un de foyer. Particulièrement pour la haute orbite (HEO High Earth Orbite). L'extrémité du grand axe le plus proche de la terre est appelée « Périgée » et le plus éloignée est appelée « Apogée ».

N.B : dans la cosmologie, le périgée est aussi appelé « Périastre » ou « Périhélie », l'apogée est aussi appelé « Aphélie » ou « Apoastre ».

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

II.2.1 Paramètres orbitaux

II.2.1.1 Pour la détermination du plan orbital:

· L'Inclinaison du plan orbitale (i)

· L'ascension droite du noeud ascendant (Ù)

II.2.1.2 Pour le positionnement de l'orbite dans son plan :

· L'argument du périgée (w)

II.2.1.3 Pour la forme de l'orbite :

· Le demi-grand axe de l'ellipse (a)

· Son excentricité (e)

II.2.1.4 Pour la position du satellite sur l'ellipse :

· L'Anomalie vraie (v)

N.B : La circonférence de l'orbite circulaire du satellite est donnée par la

relation :

C = 2rR (2.1)

C : La circonférence de l'orbite

R : Le rayon de l'orbite qui représente la distance qui relie un point de l'orbite et le centre de la terre. Avec r= 3,14.

Figure 2.2 Les coordonnées spatiales du satellite II.3 MISE EN ORBITE D'UN SATELLITE

Lorsque les satellites sont construits, ils subissent les tests en laboratoire en rapport avec les contraintes qu'ils vont rencontrer en espace, lorsque les tests se font avec

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

succès, on va procéder a la mise en orbite. Le choix de l'orbite dépend des objectifs de la mission que va accomplir le satellite.

? Exemple : pour la télédiffusion et la météorologie, L'idéal est de placer le satellite sur l'orbite géostationnaire, pour la téléphonie, le

satellite doit être sur l'orbite basse (LEO).

II.3.1 Manoeuvre de satellisation

Pour mettre un satellite en orbite, le lanceur doit lui donner une certaine vitesse appelée « Première vitesse » (Vp) en rapport avec les vitesses dites « vitesses cosmiques », il y a trois principales vitesses cosmiques a savoir :

· La première vitesse cosmique V1= 7,9km/s

· La vitesse de libération de la terre V2 = 11,2km/s

· La vitesse d'évasion V3= 16,1km/s

Les principes sont que :

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est inferieure à la première vitesse cosmique (Vp<V1) alors l'objet lancé retombe sur la terre.

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est égale à la première vitesse cosmique (Vp=V1), alors le satellite a une orbite circulaire autour de la terre.

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est comprise entre la première vitesse cosmique et la vitesse de libération de la terre (V1<Vp<V2), alors le satellite a une orbite elliptique autour de la terre.

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est égale à la vitesse de libération de la terre (Vp=V2), alors le satellite quitte le champ gravitationnelle de la terre et décrit une orbite circulaire autour du soleil et peut être guidé vers d'autre planète pour y servir de satellite, désormais on l'appelle « Sonde »

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est comprise entre la vitesse de libération de la terre et celle d'évasion (V2<Vp<V3), alors la sonde a une orbite elliptique autour du soleil, elle quitte le champ gravitationnel de la terre.

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est égale à la vitesse d'évasion (Vp=V3) alors la sonde quittera le champ gravitationnel du soleil et va décrire une orbite circulaire autour du centre galactique ou le trou noir de notre galaxie (la voie lactée).

· Si Vp (première vitesse que donne le lanceur au satellite) est supérieure à la vitesse d'évasion (Vp>V3) alors la sonde quittera le champ gravitationnelle et va décrire une orbite elliptique autour du centre de la voie lactée ou le trou noir de notre galaxie.

NB : Toutes fois, à ces jours, aucun engin spatial n'a échappé au champ gravitationnel de la terre.

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CHAPITRE II

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II.3.2 Scenario du lancement sur l'orbite Géostationnaire (GEO)

· La fusée porteuse est lancée de la base (pas de tir), et elle va poser le satellite sur une orbite de base circulaire dite « Orbite de parking », on laisse parcourir le satellite un certain nombre de fois.

· Le moteur d'apogée permet d'accélérer le satellite et le positionner sur une orbite elliptique dite « Orbite de transfert », cette orbite a pour apogée le rayon de Géostationnaire.

· Dès que l'apogée est atteint, un changement de vitesse permet de circulariser et de stabiliser le satellite sur l'orbite définitive c.a.d l'orbite Géostationnaire.

II.3.3 Les contraintes orbitales

Le satellite rencontre beaucoup des contraintes en orbite, entre autre on peut citer :

· Les Radiations solaires détériorent les équipements des satellites, de plus étant en dehors de l'atmosphère, aucune conduction de chaleur du soleil dans l'environnement du satellite, ainsi la face du satellite exposée au soleil augmente en température et peut atteindre jusqu'à +150^oC, et la face cachée au soleil diminue en température et peut atteindre -150^oC, cette contrainte nuit à la durée de vie du satellite, qui va dépendre uniquement à la résistance des matériaux qui le constitue.

· Etant dans le champ gravitationnel de la terre, le satellite subit la force centripète de celle-ci et par jour le satellite perd environ 50cm d'altitude, pour faire face à cette contrainte, le satellite est doté de moteurs d'altitude, avec lesquels chaque deux ou trois semaines, on restaure son altitude depuis la station de commande terrienne.

· L'altitude de l'orbite pose problème au délai de propagation des ondes radios pour des liaisons par satellites, Pour des orbites basses situées à moins de 1500km, ce délai est normal et acceptable, estimé à 10 millisecondes pour un aller-retour Terre-satellite, le problème de latence devient sensible pour les orbites moyennes, aux environs de 2000km d'altitude, ce délai de propagation est estimé à 134 millisecondes pour un aller-retour Terre-Satellite, et pour les orbites hautes (Géostationnaire) aux environs de 36000km, le délai de propagation est estime à 240 millisecondes, à toutes ces estimations il faut ajouter le temps de traitement des signaux par les équipements du satellite, ainsi le retard deviens considérable, ce qui oblige à faire le choix des orbites pour l'attribution des applications qui nécessitent des rapports en temps réel. Ce retard étant, ne contraint pas la fiabilité et le débit de transmissions par satellite.

Cette contrainte n'est pas insurmontable, pour y faire face, on fait recours à l'emploi de protocoles perfectionnés ou de compensateurs de temps de propagation qui envoie une accusée de réception à l'échelle local avant la transmission de données par satellite, ce qui élimine le retard dans la prise de contact de protocoles.

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CHAPITRE II

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II.3.4 Quelques entreprises spatiales ? Nationales :

o NASA en USA

o CNSA en Chine

o ASE en Union Européen

o CNES en France

o ROSCOSMOS-RSA en Russie

o JAXA en Japon

o ISIRO en Inde

o ASI en Italie

o ISA en Israël

o ISA en Iran ? Privées :

o Keka Aerospace en RDC, dirigé par Patrick KEKA

o Bigelow Aerospace en USA, dirigé Robert BIGELOW

o Armadillo Aerospace en USA, dirigé John CARMAK

o Facebook en USA, dirigé Mark ZUCKERBERG

o Blue Origin en USA, dirigé Jeff BEZOS

o Virgin Galactic au Mexique, dirigé Richard BRANSON

o Space Adventure en USA, dirigé Petre DIAMONDIS

o Space X en USA, dirigé Elon MUSK

o Space Hab en USA

o One Space en CHINE

N.B : Le prix du lancement d'un satellite s'élève à 2500$ par kilogramme.

II.4 LIAISON PAR SATELLITE II.4.1 Introduction

Etablir une liaison par satellite consiste à mettre en communication deux ou plusieurs postes (Stations émettrices et réceptrices) en transitant par le satellite. Dans cette partie nous allons voir comment s?effectue les liaisons par satellite.

II.4.2 Architecture d'un réseau satellite

Un réseau satellite est composé de deux grandes parties :

? Stations spatiales

? Stations Terriennes

II.4.2.1 Les stations Spatiales

Un ou plusieurs satellites en orbite constituent la ou les stations spatiales. Elles comprennent :

? Module de propulsion : groupe le moteur de stabilisation avec le réservoir ergols et ses tuyères trois axes.

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LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

Module de services : assure la télémétrie, la télécommande, le contrôle d'altitude de l'orbite au moyen de la liaison radio avec le sol, il oriente les panneaux solaires de façon à obtenir la puissance maximale du rayonnement solaire, il comprend la batterie pour la télécommande et l'alimentation pendant les éclipses du soleil, contrôle l'installation électrique et la température des principaux composants.

· Le générateur solaire

· Le Module de communication : il reçoit le signal de la terre, le démodule, l'amplifie et le ré-module sur des fréquences différentes et enfin les diriges vers les antennes d'émissions.

· Le module des antennes : il établit les liaisons en fonction de zones à desservir. Il comprend l'antenne de réception, les antennes d'émissions. L'antenne de télémesure et de la télécommande.

· Les transpondeurs : les signaux captés sont réémis sur une fréquence en général plus basse. Ce changement de fréquence entre les antennes d'émission et de réception est assurée par les appareils appelés « répéteurs » chargés également d'amplifier les signaux.

Figure 2.3 La station spatiale internationale (ISS)

II.4.2.2 Les stations terriennes

Les stations terriennes sont constituées de :

· Le centre de contrôle et de commande

· Les passerelles de relais

· Une ou plusieurs stations émettrices et réceptrices.

Ces stations sont équipées des matériels nécessaires pour accomplir chacune sa fonction, on peut citer entre autre :

· L'antenne parabolique : elle est fixe pour les satellites situés sur l'orbite géostationnaire et elle est mobile pour les satellites sur d'autres types d'orbite.

· Les transpondeurs : pour les traitements des signaux à émettre et ceux reçus.

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Des calculateurs

· Des ordinateurs, des terminaux et des transducteurs pour la lecture des informations.

N.B : La liaison Terre-satellite est appelée « Liaison ascendante » ou « Up Link » et celle de Satellite-Terre est appelée « Liaison descendante » ou « Down Link ».

Figure 2.4 La station terrienne

II.5 MODE D'UTILISATION DES SATELLITES

Le satellite peut être utilisé comme un simple relais hertziens entre deux stations terriennes. Il offre aussi une capacité de diffusion, pouvant retransmettre les signaux émis de la terre vers plusieurs stations espacées, réciproquement, le satellite peut capter ou récolter des informations à l'aide des capteurs ou en provenance d'une ou de différentes stations d'émissions, présentant dans ce cas une capacité de collecte.

II.6 BANDE DE FREQUENCE.

La bande de fréquence mise en oeuvre pour les communications par satellite va de 1Ghz à 30Ghz. Pour éviter un chao dans le ciel, une règlementation internationale spécifique et stricte a été mise en place par l'union internationale de télécommunication (UIT) concernant la répartition de fréquence, elle fait partie intégrante du règlement international de télécommunication. Cette règlementation définit notamment la position orbitale de satellites et les bandes de fréquences qu'ils doivent utiliser et respecter.

Elle fait également une répartition :

a) En région :

· La région 1 : L'Afrique, Moyen Orient, Europe et l'URSS.

· La région 2 : Asie et Océanie

· La région 3 : Amérique

b) En service :

· Les Services fixes par satellites (SFS)

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CHAPITRE II

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Les Services Mobiles par Satellite (SMS)

· Les Services de radiodiffusion par satellite (SRS) c) En fréquences :

La bande de fréquence de 1GHz à 30GHz est subdivisée en sous-bande :

· La bande C 5,725 à 7,075 GHz/3,4 à 4,2 GHz: la première qui a été utilisée par les satellites commerciaux pour le service fixe par satellite. Elle est aujourd'hui encombrée fortement. Elle nécessite l'usage de deux canaux par connexion dans chaque plage de fréquence pour effectuer les liaisons full duplexe, elle est surtout utilisée par les operateurs pour effectuer leurs liaisons intercontinentales.

· La bande Ku 11,70 à 12,75GHz/10,70 à 11,70GHz: plus récemment utilisée, donc pas encore encombrée, est surtout utilisée pour les services fixes par satellite et exclusivement pour les services de radiodiffusion par satellite et dans les bandes : 12GHz/11GHz.

Les désavantages de cette bandes est qu'elle est très sensible aux orages, l'eau de pluie absorbe les signaux. Par contre cette bande est très peu sensible aux parasites urbains et est donc préconisée pour l'utilisation de VSAT.

· La bande Ka 27,5 à 30GHz/18,3 à 18,8GHz et 19,7 à 20,2GHz: permet l'utilisation des antennes encore plus petites, les VSAT. Cette bande est surtout utilisée par les terminaux mobiles de type GSM.

· La bande L 2GHz/1GHz: est principalement destinée aux satellites en orbite basse. Les bandes de fréquences de la bande L, ont été défini par la conférence mondiale (CAMR) de 1992 pour le SMS (service mobile par satellite).

· La bande X 12GHz/8GHz: cette bande est réservée aux applications militaires.

II.7 CONNECTIVITE

On distingue 3 formes génériques de connectivite par satellite :

II.7.1 Liaison Point à Point

La liaison est point à point lorsque le satellite relie une seule source à une seule destination et réciproquement, il peut s'agir d'une liaison réseau entre deux continent ou des îles ou des régions très éloignées dans un pays vaste (Canada, Russie...)

II.7.2 Liaison Point à Multipoints

La liaison est point à multipoint, lorsque le satellite relie une seule source à plusieurs destinations. C'est le cas donc de la radiodiffusion et la télédiffusions. Le satellite joue le rôle d'un distributeur de données prises d'une part à plusieurs particuliers ou réciproquement dans le cas de collecte.

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II.7.3 Liaison Multipoints Interactifs

La liaison est Multipoint interactifs lorsque le satellite relie en même temps plusieurs sources à plusieurs destinateurs en établissant des liaisons distinctes.

II.8 CONSTELLATION

Depuis son orbite, le satellite couvre juste une petite partie de la terre, pour pouvoir établir un réseau satellite sur le globe entier, on procède par des techniques de constellations c.à.d. un groupe de satellites interconnectés et synchronisés placés sur un ou plusieurs plans orbitaux afin de desservir l'ensemble du globe.

Le nombre de satellites pour une constellation dépend de l'altitude orbitale et de la performance ou la qualité du réseau à offrir :

? Pour les orbites Basses, il faut au moins 20 satellites ? Pour les orbites Moyennes, à partir de 10 satellites

? Pour l'orbite géostationnaire, 3 satellites suffisent car un satellite sur cette orbite a la capacité de couvrir 42% du globe.

Dans le cas d'une constellation, pour homogénéiser le réseau, deux solutions existent, soit les satellites communiquent entre eux, soit un relais terrestre permet de les synchroniser.

Figure 2.5 La constellation de satellites

II.9 GESTION DE BANDE PASSANTE

Pour diffuser les données, qu'elles soient numériques ou analogiques, les stations terriennes accèdent aux satellites par l'intermédiaire de fréquences spécifiques, en effet l'acquisition d'un support de transmission satellite est en fait la location d'une bande de fréquence qui sera consacrée et partagée entre les différentes stations de ce réseau satellite.

Sans politique d'accès pour accéder au support, les signaux transmis par une station se confondraient avec d'autres signaux provenant de stations différentes. Les signaux

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CHAPITRE II

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reçus seraient alors incompréhensibles et impossibles à décoder, cela entrainerait leur perte et il serait nécessaire de les retransmettre. De plus, il n'est pas envisageable d'allouer un canal pour chaque station, ce système serait beaucoup trop couteux. La mise en place d'une politique d'accès aux canaux satellites a donc été réalisée pour dans un premier temps permettre à plusieurs stations d'accéder à un même canal de transmission et dans un deuxième temps pour avoir une exploitation maximale de transpondeurs du satellite tout en garantissant qu'il y ait les moins de collisions possibles.

Il est à garder à l'esprit qu'une solution satellite demande beaucoup d'investissement, ce medium doit être optimisé au maximum. Ce partage de la bande passante est aussi soumis à certaines prérogatives liées aux applications, aux particularités intrinsèques de types de satellites et à leur nombre (dans le cas d'une constellation).

Le cas le plus simple est celui du satellite géostationnaire seul. En effet, le partage de la bande passante est réalisé ici de façon unique et les calculs pour la répartition de canaux ne tiennent pas en compte les baisses de puissance dues au déplacement du satellite par rapport aux stations. En effet, une station utilisera toujours le même satellite et son antenne aura une position fixe.

A contrario, lorsqu'on utilise plusieurs satellites ou lorsque ceux-ci sont mobiles, il faut intégrer les positions de stations par rapport aux différents satellites pour attribuer ou basculer les canaux de manière optimale. Ce basculement de canal intra-satellite ou inter-satellite sappelle le « Hand Over », sa gestion est déterminante dans l'utilisation d'une solution satellite.

Nous allons présenter brièvement ce concept.

II.9.1 Le Hand Over intra-satellite

Il correspond à une attribution de canal pour une ou plusieurs stations au sein du même satellite. Cela est réalisé pour optimiser les échanges lorsqu'un canal est peu utilisé ou très perturbé. Cette technique peut aussi être utilisée pour la répartition de charge.

II.9.2 Le Hand Over Inter-satellite.

Cette situation est directement liée à la mobilité du satellite ou de stations. Le changement de canal pour la ou les stations est effectué dans ce cas lorsqu'une transmission est basculée sur un autre satellite.

Pour réaliser ces attributions de canaux on peut distinguer deux approches :

II.9.2.1 Le soft hand over « moue »

Dans ce cas le basculement d'un premier canal vers un second (sur un même satellite ou non) passe par un état de transition ou la transmission est maintenue sur les deux canaux avant de se fixer sur le nouveau.

II.9.2.2 Le hard hand over « dur »

Quand a lui, fait basculer instantanément la transmission d'un canal à un autre. Ces techniques dépendent des contraintes de temps et d'intégrité de nos besoins. Une autre approche permet d'anticiper les basculements (en définissant des zones ou des seuils critiques) ou de réserver des canaux pour gérer ce hand over.

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II.10 QUELQUES SYSTEMES DE CONSTELLATION DE SATELLITE

II.10.1 Iridium

Iridium est la première alternative aux constellations géostationnaires qui souffrent d'un retard inconfortable pour la téléphonie du à l'éloignement (35786km d'altitude) ; description :

a) Constellation :

· Orbite basse (LEO) avec une altitude moyenne de 780km.

· Largeur du corps triangulaire : 1metre.

· 66 satellites en services (6 en secours).

· 6 plans orbitaux

· 86.4 dégrée d'inclinaison de plans orbitaux

· Période orbitale : 100 minutes 28 secondes.

b) Satellites :

· Durée de vie estimée de 5 ans à 8 ans

· Poids : 690kg

c) Services :

· Téléphonie

· Messagerie

· Fax

· Données

d) Liaison :

Liaison inter-satellite (inter satellite Link, ISL) en bande L (1616MHz- 1626MHz)

Satellite-Terre dans la bande Ka ; Up Link 29,1GHz-29,3GHz, Down Link 19,4GHz-19,6GHz.

e) Terminaux :

· Appareils portables.

II.10.2 GlobalStar

Pour qu'une communication fonctionne avec ce système, il faut donc qu'il y ait une station terrienne sous les faisceaux des satellites concernés par la communication, ce système requiert une infrastructure terrestre conséquente pour couvrir l'ensemble du globe. Les passerelles sont les points d'interconnexion entre la constellation Global-Star et l'infrastructure de télécommunication existante ; description :

a) Constellation :

· Orbite basse (LEO) avec une altitude moyenne de 1410km

· 48 satellites en service (8 satellite en secours)

· 8 plans orbitaux

· 52 dégrée d'inclinaison des plans orbitaux.

b) Satellite :

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

Durée de vie estimée à 7 ans et demi.

· Poids : 450kg

c) Service :

· Téléphonie

· Fax

· Données

d) Liaison:

· Pas de liaison inter-satellite (ISL) plutôt avec des relais terrestres qui synchronisent (passerelles)

· Passerelles satellites en bandes C ; Up Link 5,09GHz-5,25GHz, Down Link 6,87GHz-&,055GHz

· Mobiles satellites (Terminaux) en bande L ; Up Link 1,61GHz-1,626GHz, Down Link 2,483GHz-2,5GHz

II.10.3 SkyBridge

Le système skybridge propose un accès large bande par satellite, un accès haut débit des services multimédias interactifs partout et pour tous. Il offre des performances comparables à un réseau terrestre et il a de l'ampleur ; description :

a) Constellation

· Orbite basse (LEO) avec altitude moyenne de 1469km

· 80 satellites en services

· 20plans orbitaux

b) Satellites :

· Durée de vie estimée à 8 ans.

· Poids: 1250kg

c) Service:

· Telephonie

· Fax

· Video

· Données

d) Liaison:

· Pas de liaison inter-satellite (ISL) plutôt des stations relais terrestres qui synchronisent

· Passerelles satellites en bande Ku ; Up Link 14GHz, Down Link 11GHz

· Mobiles satellites (terminaux) en bande Ku ; Up Link 12,75GHz-14,5GHz, Down Link 10,7GHz-12,75GHz

II.10.4 Teledesic

C'est le système le plus abouti techniquement ; description :

a) Constellation :

· Orbite basse (LEO) polaire avec une altitude moyenne de 1500km.

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CHAPITRE II

LA TRANSMISSION DE DONNEES PAR SATELLITE

? 24 satellites en service

? 12 plans orbitaux.

b) Liaison :

? Liaison inter-satellites avec le hand over toutes les 7 minutes.

II.10.5 Thyraya

Ce système a opté pour des satellites sur l'orbite géostationnaire, il offre des services comme : la téléphonie, le fax, la messagerie (SMS), l'e-mail, la data et le GPS.

CONCLUSION PARTIELLE

Le fonctionnement de liaisons satellites repose sur les principes de la radioélectricité, et toutes les notions qui vont avec, l'installation et la réalisation de réseaux satellites relèvent de compétences de l'ingénierie très avancée, c'est un concours de diverses aptitudes tant soient intellectuelles et physiques dans divers domaines de l'innovation. Ces réseaux sont des grands marchés de produits et services et présentent une rentabilité qui vaut sa peine, pourquoi pas plus. Aussi les réseaux satellites sont des solutions qui offrent beaucoup d'emploi dans le monde.

La connaissance sur les liaisons satellites nous a permis de comprendre son fonctionnement et son importance. Au chapitre suivant, nous allons nous intéresser sur les applications liées à celui-ci.

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CHAPITRE III : LES APPLICATIONS LIEES A L'USAGE DE SATELLITES

CHAPITRE III

LES APPLICATIONS LIEES A L'USAGE DE SATELLITES

PREAMBULE

Les applications des satellites sont les différents domaines dans lesquels les satellites artificiels lancés dans l'espace sont utilisés. Depuis l'apparition des satellites à la fin des années 1950, les domaines d'application tendent à se multiplier et à se banaliser en influençant en profondeur la société et en donnant naissance à un nouveau secteur commercial. Le développement des satellites reste néanmoins concentré entre les mains de quelques puissances spatiales.

On distingue les satellites scientifiques qui sont destinés à la recherche scientifique et les satellites d'application qui apportent une contribution pratique au fonctionnement de la société dans des domaines comme la météorologie, les télécommunications, la navigation, la gestion des ressources naturelles, la sécurité maritime, la prévention et le suivi des risques naturels.

III.1 ROLE ET CARACTERISTIQUE DU SATELLITE

· Le satellite permet d'observer et de communiquer de manière quasi instantanée avec de grandes portions de la planète.

· Un instrument unique placé en orbite peut ainsi effectuer un travail soit impossible à réaliser depuis le sol pour des raisons physiques, financières ou politiques soit qui nécessiterait un très grand nombre d'équipements au sol.

· Le satellite et sa charge utile sont en situation d'impesanteur.

· Le satellite est dégagé de l'atmosphère terrestre opaque à une partie du spectre électromagnétique permettant d'étudier tous le rayonnement en provenance de l'espace.

· Le satellite permet d'étudier in situ l'espace proche de la planète où se déroulent des processus qui influencent directement les mécanismes climatiques.

III.2 TYPES DE SATELITTES

Les satellites sont classés généralement en deux catégories : satellites scientifiques et satellites d'applications.

III.2.1 Satellites scientifiques

Les satellites scientifiques sont destinés à la recherche :

· Étude des couches supérieures de l'atmosphère, de l'ionosphère, de la magnétosphère et des ceintures de radiations,

· Vérifications de certaines lois de la physique qui bénéficient de l'impesanteur,

· Étude du champ de gravitation terrestre et la forme de la Terre (géodésie),

· Étude des mouvements affectant la croûte terrestre liés à la tectonique des plaques (géodynamique),

· Les télescopes et observatoires spatiaux dans le domaine de l'astronomie et de la cosmologie utilisent des instruments analogues aux télescopes

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LES APPLICATIONS LIEES A L'USAGE DE SATELLITES

terrestres. Leurs observations ne sont pas gênées par l'atmosphère terrestre qui déforme ou arrête une bonne partie du spectre électromagnétique. Ces instruments ont des champs d'observation plus ou moins larges et sont dédiés à une partie du spectre (lumière visible, infrarouge, rayons X, etc.).

? Certaines sondes spatiales après s'être placées en orbite autour d'autres corps célestes comme Mars, collectent des données qui sont utilisées pour des études de planétologie.

Les satellites scientifiques présentent la particularité d'être des objets généralement uniques. S'ils sont perdus lors du lancement, ils sont rarement remplacés.

Figure 3.1. Le télescope Hubble.

III.2.1 Satellites d'application

Ils ont une application commerciale dans les domaines de la météorologie, de l'Observation de la Terre (dite Télédétection), des télécommunications, de la navigation. Ils génèrent des revenus directs (satellites de communications) ou induits (météorologie, observation de la terre civile et militaire, navigation, etc.). Leur service ne devant pas s'interrompre, ils nécessitent des redondances en orbite et des remplacements par de nouvelles générations. C'est un vrai marché des satellites et de leurs applications. Les applications peuvent être civiles ou militaires. Certains satellites ont une dualité d'application, pouvant avoir plusieurs applications (Météorologie et Télécommunications, Civile et Militaire, par exemple, etc.). On trouve :

? Satellites de télécommunications : ces satellites sont utilisés pour transmettre des informations d'un point à l'autre bout de la Terre, notamment des communications téléphoniques ou de la transmission de données, les communications satellitaires et les programmes télévisés.

? Satellites de télédétection : ces satellites observent la Terre ou une autre planète autour de laquelle ils ont été mis en orbite, dans un but scientifique (température de la mer, manteau neigeux, sécheresse...), économique (ressources naturelles, agriculture...) ou militaire. Le spectre d'observation est vaste, optique, radar, infrarouge, ultraviolet, écoute de signaux radioélectriques...

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? Satellites de positionnement : ces satellites permettent de connaître la position d'objets à la surface de la Terre, dans les airs (avions, missiles) et dans l'espace.

? Satellites militaires : à usage militaire et gouvernemental, ils peuvent être de télécommunications et d'observation de la Terre ou d'écoute électronique (satellite espion).

Les stations spatiales constituent une classe spéciale d'engins spatiaux en orbite autour de la Terre. Ils sont conçus pour être occupés par l'homme et on y effectue des expériences de recherche fondamentale ou appliquée qui nécessitent la présence de l'homme.

III.3 LES APPLICATIONS DE SATELLITE

III.3.1 Satellite de télécommunications

De tout temps, les hommes ont eu le besoin vital de communiquer. Et depuis le début de l'Histoire, les communications n'ont cessé d'évoluer, en temps, en distance et en quantité d'informations transportées. Les satellites de télécommunications représentent pour le moment la pointe du progrès dans cette matière. Avant l'ère spatiale, aucune transmission de télévision n'était possible entre les continents, et les quelques câbles transocéaniques qui existaient ne pouvaient acheminer que quelques dizaines de conversations téléphoniques. En quelques années, le satellite a changé totalement la donne pour la télévision, le téléphone ou même Internet

III.3.1.1 CARACTERISTIQUE GENERALES

a) Fonctionnement général

Le satellite de communication reçoit le signal de la station terrestre. Il l'amplifie et le transmet à une station réceptrice en utilisant une autre longueur d'onde. Les programmes de télévision, les communications téléphoniques, les données numériques peuvent être ainsi relayées à l'échelle planétaire.

b) Avantages d'un satellite par rapport aux communications terrestres

Les satellites de télécommunications sont à l'heure actuelle très nombreux car ils sont venus compléter et améliorer les possibilités des moyens de télécommunications terrestres par fil ou par ondes qui souffrent des limitations suivantes :

? Coût d'installation, de maintenance et des matières premières très élevé et augmentant fortement avec la longueur du réseau.

? Problème physique : plus la quantité d'information qu'il est possible de confier à une onde est grande, plus la longueur de cette onde est petite et moins bien celle-ci se propage à la surface de la Terre. Si elle est de quelques mètres, chaque obstacle susceptible d'arrêter la lumière l'arrête également (montagnes...)

? Exposition aux tremblements de Terre, inondations, tempêtes et autres risques majeurs qui peuvent détruire la ligne.

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Avant l'arrivée des satellites, les images venant d'autres continents ne nous parvenaient que par avion, plusieurs jours après avoir été filmées. Quand le satellite arriva, celui-ci résolut, dans son principe même, les trois contraintes citées ci-dessus. Primo, il est un moyen idéal pour la transmission d'informations sur des aires géographiques très vastes. Il possède donc a priori une vocation mondiale puisqu'il ne nécessite pas une lourde infrastructure au sol, ce qui paraît particulièrement bien adapté pour un pays dont le peuplement est discontinu. Secundo, les satellites de télécommunications offrent la possibilité de communiquer entre deux points éloignés sans être gêné ni par le relief, ni par la courbure de la Terre, à condition de rester dans l'aire de visibilité du satellite assurant la transmission. Tertio, le satellite ne risque rien dans le cas d'un tremblement de terre ou d'une inondation et les infrastructures au sol occupent une si petite surface que le risque de dégâts en est fortement réduit.

c) Affaiblissement possible du signal

Certains phénomènes météorologiques et astronomiques peuvent affaiblir un signal (la pluie ou des vents solaires). Le signal est aussi plus facilement arrêté par le relief en région de haute latitude (l'angle sol-satellite est plus faible et l' « ombre » est donc plus grande).

d) Deux ressources fondamentales

Un satellite de télécommunications utilise deux ressources limitées : l'orbite géostationnaire et une bande de fréquence radio réservée. À quelques rares exceptions près (utilisations du laser pour les communications sous-marins - satellites, par exemple), toutes les communications par satellites exploitent les ondes radio. Avec l'augmentation continue du nombre de satellites, le problème de l'allocation des fréquences est devenu extrêmement complexe. Le spectre des fréquences utilisables apparaît déjà très exploité. Cependant, les progrès des techniques de transmission de données ont permis de décupler la capacité des installations et de réduire la taille des stations terrestres. Les méthodes numériques de codage à la source ont ainsi entraîné une division par dix du débit nécessaire pour transmettre une communication téléphonique ou une émission de télévision.

e) Concurrence des fibres optiques

Le développement des réseaux en fibre optique est venu concurrencer les satellites dans certaines applications, comme la téléphonie internationale, grâce à la pose de nombreux câbles sous-marins. La fibre optique possède des avantages que les satellites n'ont pas. Par exemple, une seule fibre optique a une capacité de transmission équivalente à celle d'un satellite relativement modeste, doté d'une dizaine de canaux. Par ailleurs, les satellites possèdent une durée de vie restreinte, car leurs réserves de carburant, utilisées pour se maintenir en orbite, sont limitées.

Malgré toutes ces contraintes, les satellites gardent encore plusieurs avantages sur les fibres optiques ; ils permettent, notamment, de couvrir une très grande surface. De plus, ils disposent d'une grande souplesse opérationnelle, car ils peuvent être reconfigurés en fonction de l'évolution des techniques et des besoins. Enfin, ils peuvent desservir des téléphones mobiles et des sites isolés (îles, bateaux, etc.) en s'affranchissant des contraintes géographiques. De ce fait, les systèmes de télécommunications par satellites demeurent promis à un bel avenir, et sont appelés à se développer pour un certain nombre d'applications.

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f) Place du satellite dans le réseau Internet

Faut-il le rappeler : tout le monde n'a pas accès à l'Internet haut débit de type ADSL. Même dans un pays développé, un quart de la population ne peut obtenir le haut débit. Autrement dit, environ une commune sur deux et un tiers des entreprises privées resteront au bord de « l'autoroute de l'information » si rien n'est fait pour démocratiser l'accès au haut débit.

Une des solutions qui s'imposerait est une constellation de satellites, ou plutôt une constellation couplée avec un réseau terrestre (par câbles). On associerait donc les avantages du satellite, à savoir diffusion naturelle (un seul satellite suffit pour une région entière) vers des utilisateurs mobiles dans des zones éloignées et sans infrastructures terrestre développées, en évitant les nombreux problèmes techniques inhérents à ce système : les longs délais aller-retour des ondes (effet « d'écho »), les erreurs de transmissions portant plus à conséquence (vu qu'il y a plus d'information en transit et que l'on supprime directement ces informations lors d'une erreur) et enfin une certaine asymétrie (la quantité d'information reçue n'est pas tout le temps la même que la quantité d'information envoyée, ce qui oblige le satellite à « stocker » des données).

Figure 3.2. Liaison de télécommunications par satellite

III.3.2 Satellite de positionnement

La société de l'information inclut non seulement les télécommunications mais aussi la localisation et la navigation. Cette dernière est l'ensemble des technologies qui permettent de :

? Connaître la position d'un mobile par rapport à un système de référence ;

? Calculer ou mesurer le cap à suivre pour rejoindre un autre point de coordonnées connues ;

? Calculer d'autres informations pertinentes (distance, vitesse de déplacement, heure estimée d'arrivée, etc.).

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III.3.2.1 Le système de référence

Les satellites actuels de géopositionnement utilisent pour se situer par rapport au globe terrestre, qui est loin d'être parfaitement sphérique, le système WGS84 (World Geodesic System, 1984) qui est une représentation du système ITRF défini par l'IERS. Les coordonnées d'un point sont données par la longitude (méridien) et la latitude (parallèle) à partir d'une origine arbitrairement choisie : l'intersection du méridien de Greenwich avec l'équateur. La latitude varie de 0° à 90° nord ou sud et la longitude varie de 0° à 180° ouest ou est. Connaissant les coordonnées du mobile et celles du point de destination on peut alors calculer (ou mesurer sur une carte) le cap à suivre pour rejoindre ce dernier point. Traditionnellement, ce sont les astres qui avaient été utilisés pour servir de points de repères pour la navigation. Cependant, ces anciens repères laissent de plus en plus la place à des satellites artificiels.

III.3.2.2 Avantages d'un système de positionnement par satellite

? Les satellites ne sont pas influencés par les conditions météorologiques.

? Ils sont largement plus précis et plus rapides que les anciens systèmes de navigation (radionavigation par exemple) (précision de l'ordre de 15 mètres avec le GPS et de 1 mètre avec Galileo).

? Le système peut être utilisé aussi bien par des mobiles évoluant au niveau du sol ou de la mer, que par des mobiles évoluant dans l'atmosphère.

? Le système est beaucoup plus accessible que les anciens moyens de positionnement (par ondes radios), qui n'étaient utilisés que dans les avions.

? Le système en lui-même est gratuit, il n'y a que les récepteurs qui sont plus ou moins onéreux (tout en le restant bien moins que les récepteurs des anciens systèmes).

III.3.2.3 Fonctionnement général

a) Les systèmes à trajet descendant

Les systèmes de géopositionnement existants et Galileo fonctionnent tous sur le même principe de base : le système est constitué de trois « segments » : une constellation de satellites en orbites autour de la Terre, des récepteurs et enfin des stations aux sol qui contrôlent les satellites, se chargent de contrôler leurs orbites et d'autres informations rediffusées par les satellites eux-mêmes aux récepteurs.

Afin de déterminer la position d'un mobile, les principaux systèmes actuels et futurs, GPS, GLONASS ou Galileo, utilisent le principe du « trajet descendant », c'est-à-dire que les satellites ont une charge utile relativement simple et émettent des signaux cadencés par une horloge ultra stable, le récepteur ayant une instrumentation plus importante que le satellite lui-même. Les satellites émettent en permanence des micro-ondes (ondes électromagnétiques) qui se propagent à la vitesse de la lumière et qui sont captés par les récepteurs. Connaissant la vitesse de propagation de la lumière ils peuvent alors calculer la distance qui les sépare du satellite en comparant l'heure d'émission (incluse dans le signal) et de réception de l'onde. Une erreur de 1 millième de seconde dans le calcul se transforme en une erreur de 300 km sur le terrain ! C'est pour cela que les satellites doivent contenir une horloge atomique extrêmement précise.

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Pour connaître sa position en temps réel dans l'espace à trois dimensions, il faut un minimum de quatre satellites reçu en permanence. En effet, il faut au minimum quatre points de repères pour effectuer une triangulation précise. Trois satellites vont être utiles pour pouvoir avoir les coordonnées latitude, longitude et altitude et un quatrième servira à déterminer le décalage entre l'horloge de l'utilisateur par rapport au référentiel de temps du système de géopositionnement. Placer une horloge atomique qui serait parfaitement synchronisée avec le référentiel de temps dans chaque récepteur est pour l'instant impossible.

La triangulation consiste donc ici à résoudre un système d'équations à 4 inconnues qui sont la position dans les 3 dimensions plus le décalage de l'horloge du récepteur avec l'heure de référence du système. Pour connaître uniquement sa position dans 2 dimensions, 3 satellites suffisent ; plus de 4 satellites ne fait qu'augmenter la précision de la réponse et donc de la position. En clair, pour obtenir les coordonnées du récepteur, on cherche l'intersection des sphères dont le rayon est la « distance calculée entre les satellites » et le centre la position du « satellites » et on reporte cette intersection par rapport au géoïde terrestre. On connaît cette position car les messages de navigation contiennent des paramètres sur les orbites des satellites.

b) Galileo

Le GPS étant un système développé pour les militaires américains, une disponibilité sélective a été prévu. Depuis 1990, les civils n'avaient accès qu'à une précision faible (environ 100 m). Le système peut toujours être soumis à un brouillage du signal sans que les utilisateurs n'en soient informés, ce qui en fait un service très peu sûr pour les activités comme le guidage des avions par exemple. De plus, la plupart des nouveaux satellites sont maintenant équipés de récepteurs GPS afin de pouvoir calculer leur position, ce qui crée une situation de dépendance vis-à-vis de l'armée américaine.

En effet, si chaque satellite est équipé d'un récepteur GPS, elle peut se permettre de créer un chaos total en brouillant les émissions du système GPS. Enfin, le marché de la localisation par satellite est en pleine expansion et devrait représenter 155 milliards d'euros en 2020. L'Europe ne pouvait donc pas se permettre de ne pas réagir face au monopole américain et a décidé de lancer sa propre constellation de satellite de navigation : Galileo. Celle-ci sera complémentaire du GPS tout en étant beaucoup plus précise (précision de l'ordre du mètre, pour 15 mètres au GPS) et exploitant 5 « canaux » (fréquence particulière). Chaque « canal » sera utile à un service en particulier, dont certains seront payants.

Ces services sont :

? Le service ouvert (ou OS pour Open Service) : comme le service gratuit offert par le GPS, mais la précision est plus grande : de l'ordre de 1 mètre. Aucune information d'intégrité n'est assurée. C'est ce service qui sera principalement utilisé par les particuliers ;

? Le service commercial (ou CS pour Commercial Service) : en échange d'une redevance versée à l'opérateur Galileo, il offrira de nombreux services à valeur ajoutée (garantie du service, intégrité et continuité du signal, meilleure précision de la datation et des données de positionnement ou encore la diffusion d'informations cryptées à l'aide de deux signaux supplémentaires). Ce sont principalement les abonnements à ce service qui assureront le financement de Galileo ;

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? Le service de sûreté de la vie (ou SOL pour Safety Of Life service) : il délivrera un service sécurisé, intègre et fiable, en vue des applications critiques sur le plan de la sécurité de la vie tels que le transport aérien, maritime et terrestre ;

? Le service public réglementé (ou PRS pour Public Regulated Service) : s'adressera en priorité aux utilisateurs remplissant une mission de service public, très dépendants de la précision, de la qualité du signal et de la fiabilité de sa transmission (services d'urgence, transport de matières dangereuses, transport de fonds, etc.). Comme ce service doit être disponible en tout temps, il utilise deux signaux à part et dispose de plusieurs systèmes prévenant un brouillage du signal ;

? Le service de recherche et secours (ou SAR pour Search And Rescue service) : il permettra de localiser l'ensemble du parc des balises Cospas-Sarsat 406 MHz et de renvoyer un message d'acquittement vers les balises en détresse. La réglementation et la définition des fonctions sont sous la charge de l'Organisation Maritime Internationale (OMI) et de l'Organisation de l'aviation civile internationale (OACI).

c) Les systèmes à trajet montant

Contrairement aux satellites à trajet descendant, les satellites à trajet montant ont une charge utile complexe et leurs émissions peuvent être brouillées mais l'émetteur au sol, ou en mer, dans le cas d'une bouée, est très simple. Pour faire connaître sa position et les données scientifiques que celui-ci est censé recueillir, un émetteur, qui peut peser moins de 20 grammes, émet un message codé régulièrement vers l'espace. Un des satellites de la constellation va alors capter l'information qui lui sera arrivée par liaison montante et l'enregistrer. Le satellite peut calculer la distance de l'émetteur en connaissant le temps que l'onde a mis pour parcourir le trajet et sa position grâce à l'effet Doppler. Dès que le satellite passe au-dessus d'un des 21 centres de traitement des données, il renvoie les informations collectées qui seront alors analysées par après.

III.3.2.4 Applications des systèmes à trajet descendant

a) La navigation militaire

Étant réservé uniquement aux militaires, elle n'est pas accessible aux récepteurs du commerce. Mais le GPS étant à la base un projet militaire, il est clair qu'il y a de nombreuses applications dans ce domaine : il a notamment été utilisé durant les campagnes de la guerre des Balkans et de la seconde guerre du Golfe pour guider des missiles, pour guider les troupes et les localiser, avoir une bonne vue d'ensemble du champ d'action...

b) Les relevés topologiques et études des mouvements terrestres

Les systèmes de géopositionnement peuvent jouer un rôle de prévention dans certaines catastrophes naturelles. En effet de nombreux systèmes sont développés ou sont en cours de développement sur Terre pour surveiller une faille active ou encore mesurer les déformations d'un volcan. Des applications en géophysiques, certes moins spectaculaires, sont elles aussi faites grâce aux GPS : la mesure de la tectonique des plaques, la mesure du géoïde, etc.

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c) La navigation civile

C'est le secteur d'applications que le grand public connaît le mieux. C'est d'ailleurs le GPS qui est cité en premier lieu dans les applications de la recherche spatiale. Il y a bien sûr le fait que le système GPS équipe de plus en plus de voitures... Mais les applications destinées aux civils ne se limitent pas à cela uniquement. Il existe en effet bien d'autres systèmes qui utilisent le GPS ou le GPS couplé avec un autre système afin d'obtenir un meilleur service. Ces derniers sont extrêmement divers : il y a notamment l'agriculture de précision, à la lutte contre le car-jacking en passant par le repérage des balises de détresses.

? L'agriculture de précision

L'agriculture de précision est un concept de gestion des parcelles agricoles. Elle repose sur le principe d'apporter la bonne dose, au bon endroit, au bon moment. L'agriculture de précision peut être utilisée pour optimiser la gestion d'un terrain à trois niveaux :

o Environnemental : On limite les pesticides, les engrais et autres produits polluants.

o Agronomique : On ajuste les besoins de la plante à ses vrais besoins d'une manière extrêmement précise.

o Economique : On augmente la compétitivité en augmentant le rendement du terrain et du temps de travail.

Elle requiert l'utilisation de nouvelles techniques, telles que la localisation par satellite et l'informatique. Le GPS est ici utile dans la première phase de l'agriculture de précision, c'est-à-dire la maîtrise de l'espace de travail. Grâce à la précision du système GPS et de capteurs spéciaux, prenant en mémoire certaines indications et notes de l'agriculteur à certaines coordonnées prises lors de son travail, il sera possible en cas de problème de retourner précisément sur les lieux.

Mais l'agriculteur peut aussi noter les endroits les plus fertiles. Grâce à des « cartes de fertilités » extrêmement précises, obtenues au fur et à mesure des années, il peut ainsi décider de sa future politique d'occupation de ses parcelles. S'il veut mettre de l'herbicide afin d'éliminer toute trace de résistance dans son champ, il pourra également le faire de manière plus productive en évitant de repasser là où il est déjà passé et ne pas oublier certaines zones.

Malgré tout, l'agriculture de précision reste un outil cher (le coût d'équipement en matériel informatique et logiciel SIG, associé au prix d'un GPS et d'un capteur de rendement est d'environ 15 000 euros) et n'est souvent réservé qu'aux plus gros propriétaires. Mais l'on prévoit une diminution des prix dans le futur et ainsi une plus grande utilisation de ce système.

? Pour le « guidage privé »

Les récepteurs GPS sont vendus dans les grandes surfaces ou équipent de série les véhicules. Les plus petits tiennent dans la poche et valent le prix d'un agenda électronique haut de gamme. Le GPS est aussi utilisé comme système de navigation par les concurrents des rallye-raids ainsi que par les randonneurs et autres pratiquants de sports en pleine nature.

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? La pêche de précision

Les pêcheurs peuvent, eux, localiser leur(s) bateau(x) avec une grande précision pour assurer leur sécurité face aux dangers de la mer (intempéries ou collisions) et augmenter la productivité de leurs activités de pêche. Sans compter que les GPS peuvent les guider pendant les tempêtes et lors des manoeuvres dans les ports.

? Le guidage des avions

Une des premières applications pratique du GPS dépassant le simple positionnement a été mise en oeuvre sur l'aéroport de Chicago, un des plus encombrés des États-Unis. Il ne s'agissait pas de permettre aux pilotes de se positionner en vol, comme on pourrait le croire, mais de permettre à la tour de contrôle de connaître à tout moment la position des avions au sol afin de gérer au mieux leurs déplacements, le séquençage des décollages et d'éviter les collisions, en particulier les jours de brouillard.

Chaque avion est muni d'un récepteur GPS qui calcule sa position en permanence et la diffuse par radio à la tour de contrôle. Dans la tour, un ordinateur reçoit ces positions et les affiche en temps réel sur écran, sur le plan de l'aéroport. Un « radar sans radar », en somme, qui permet aux contrôleurs d'avoir toute l'information nécessaire résumée sur un simple écran. Et puis, qui ne connaît pas le pilote automatique dans les avions, système qui a déjà aidé maints pilotes en difficultés ? Le pilote automatique n'est en fait une prise en charge de l'appareil, couplée avec une trajectographie guidée par des positions GPS en temps réel !

? La lutte contre le car-jacking

C'est en fait un processus passif. Dans ce cas, on installe un récepteur GPS sous le capot du véhicule à protéger. En cas de vol du véhicule, l'utilisateur appelle un centre de recherche qui va alors capter le message radio envoyé en continu par le récepteur pour donner sa position. Il ne reste alors plus à la police qu'à se rendre au domicile des voleurs pour les « cueillir » et récupérer la voiture.

III.3.2.5 Application des systèmes à trajet montant

a) Sauver des vies

Développé dans ce but, on estime qu'entre 1982 et 2005, le système Cospas-Sarsat a permis de secourir plus de 14 000 personnes, en majorité dans le domaine maritime.

b) Protéger et sauvegarder la faune sauvage

En plaçant des balises sur les animaux sauvages tels que les oiseaux migrateurs, les scientifiques peuvent aisément observer leurs déplacements. Ils peuvent ainsi obtenir des informations, inaccessibles normalement, nécessaires à la sauvegarde de certaines espèces protégées.

c) Connaître et comprendre l'océan et l'atmosphère

Argos contribue activement à comprendre les océans en collectant et traitant les données fournies par 5 000 bouées dérivantes, 1 500 flotteurs de grand fond, 300 bouées ancrées et stations fixes. Ces balises mesurent la pression atmosphérique, la direction et la vitesse du vent, les courants de surface, etc.

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d) Surveiller les volcans

La surveillance permanente des volcans permet de détecter immédiatement tout risque pour la population et les compagnies aériennes, qui sont parfois amenées à traverser des nuages de cendres volcaniques.

Le système Argos a été introduit dès 1992 dans des réseaux de préalerte volcanique (associés parfois à des détecteurs GPS). Une quarantaine des 120 volcans que compte l'Indonésie sont ainsi équipés de stations de mesures Argos autonomes.

e) Mesurer et gérer les ressources en eau

En plaçant des émetteurs sur certains fleuves, on peut prévenir d'éventuelles pénuries. Les émetteurs Argos donnent en effet l'élévation du niveau du fleuve. Ces données permettent de mieux gérer l'exploitation des barrages, le refroidissement des centrales thermiques et nucléaires, etc.

Figure 3.3 Global Positionement System (GPS)

III.3.3 Satellite d'observation de la Terre

Les satellites d'observations sont une des composantes majeures de la technologie spatiale. En effet, ils correspondent à un besoin très important pour beaucoup d'activités humaines : avoir une vision globale de la Terre. Avant l'ère spatiale, l'homme n'avait en effet jamais pu embrasser l'ensemble d'un hémisphère d'un seul coup d'oeil. Il a donc fallu la mise en orbite des premiers véhicules spatiaux pour faire reculer l'horizon accessible et montrer notre planète comme jamais nous ne l'avions vue auparavant. Aujourd'hui, le satellite d'observation est devenu indispensable aux scientifiques et aux industriels comme aux militaires. Il offre à chacun d'entre eux une multitude de raisons d'observer la Terre depuis l'espace dans l'ensemble du spectre électromagnétique.

III.3.3.1 Fonctionnement des satellites d'observation

a) Principe général

Ces satellites reposent sur la détection et la mesure par leurs capteurs du flux de rayonnement électromagnétique en provenance de la zone observée. On interprète ensuite les données en tenant compte des lois physiques suivantes :

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· CHAPITRE III

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Plus la longueur d'onde est courte, plus la température de l'objet est élevée

E = h*f (3.1)

E : Energie en joule (J)

h : la constante de Planck qui vaut 6,626 × 10^-34 f : la fréquence en hertz (Hz)

· Chaque objet étudié (plante, maison, surface d'eau ou masse d'air) émet ou réfléchit du rayonnement à différentes longueurs d'onde et intensités selon son état (composition chimique).

Pour assurer la complémentarité des mesures, les scientifiques utilisent plusieurs capteurs spécialisés dans une longueur d'onde particulière pour étudier un même phénomène terrestre.

b) Classement des différents types de capteurs-imageurs

· Selon la passivité du système

? Après avoir été à l'origine constitués par des caméras photographiques, les capteurs actuels sont soit de type passif, où le signal reçu par le système optique est renvoyé sur des détecteurs qui le transforment en signal électrique (principe du scanner), soit de type actif.

? Le capteur actif est un radar : il émet un signal, dans le domaine des hyperfréquences, et enregistre la réponse renvoyée par les surfaces et les objets observés. Ce capteur permet d'émettre et de recevoir un signal quelles que soient les conditions atmosphériques et les conditions d'éclairement.

? Système actif : l'instrument embarqué à bord du satellite ERS émet un signal qui est rétrodiffusé par le milieu observé et détecté par l'antenne « A ». Système passif : l'instrument embarqué à bord du satellite SPOT reçoit le rayonnement solaire réfléchi par le milieu observé.

· Selon les bandes spectrales : Les capteurs utilisent différentes bandes spectrales selon leur mission.

· Selon le champ d'observation

· Selon l'orbite

III.3.3.2 Applications dans le domaine militaire

Les satellites militaires ont constitué la première forme de satellites d'observation : en effet, dès 1959 et dans le cadre de la Guerre Froide, les États-Unis et l'URSS ont développé des satellites militaires d'observation, que l'on appelle couramment et abusivement des « satellites espions » (les premiers d'entre eux furent la série des Discoverer). Ils permettaient bien évidemment de pouvoir observer les ressources militaires de l'ennemi dans des zones peu accessibles afin d'évaluer le danger que celles-ci étaient susceptibles de représenter ; cela a donc servi de base aux autres applications civiles des

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satellites d'observation. Tout ceci était entièrement licite vu que les frontières n'ont plus cours à une altitude supérieure à 80 km.

Les deux pays évitaient donc les problèmes diplomatiques liés à l'observation de puissances étrangères à partir d'avions espions comme les Lockheed U-2 pour les États-Unis. Ainsi, on a pu découvrir que l'URSS avait, tout comme les États-Unis, un programme d'exploration habitée de la Lune; Mais plus important que cela, ces satellites ont eu un rôle stabilisant dans la Guerre Froide. En effet, ils permettaient de vérifier la véracité des messages de propagande adverse ou les déclarations de politiciens (le missile gap dans les années 1960) : si par exemple l'URSS affirmait posséder 1 000 ogives nucléaires alors que les satellites n'en observaient que 10, on en concluait que la menace était moins grande, ce qui rééquilibrait les deux forces en présence. Cela permettait aussi de découvrir certaines menaces réelles et de les supprimer.

Le meilleur exemple est la crise de Cuba. Grâce à des photos satellites, on a pu démontrer la présence de missiles intercontinentaux sur l'île de Cuba devant les Nations unies ce qui a permis de faire retirer la menace de l'île. Les satellites militaires permettent aussi de guider des unités ou missiles ou d'intercepter des communications téléphoniques. Mais la vocation première d'un satellite militaire est d'aider les militaires, non seulement dans le secteur stratégique mais aussi sur le champ de bataille.

III.3.3.3 Météorologie

Jusqu'aux années 1960, les prévisions météorologiques étaient beaucoup plus aléatoires qu'aujourd'hui. Une des causes de ce problème est que les stations météo de surface et en mer n'existent que dans peu d'endroits et que celles de radiosondage sont encore plus dispersées. Partout ailleurs, les conditions atmosphériques restaient un mystère à cette époque. De plus, les météorologistes ne disposaient que de peu de recul face aux informations qu'ils obtenaient et ne pouvaient par conséquent tout modéliser. Ainsi, il était impossible pour eux de mesurer à l'échelle planétaire et à grande résolution la température de surface de la mer, d'observer les nuages en altitude, de connaître le rayonnement terrestre ou encore de suivre en direct le déplacement d'une tempête tropicale.

C'est 1962, que le premier satellite destiné à la météorologie a été lancé : TIROS-1. Toutes ces données sont maintenant disponibles grâce aux satellites météorologiques. Ils ont créé une véritable révolution. Le simple fait d'offrir une couverture complète de la Terre, de jour comme de nuit, a littéralement bouleversé tous les modèles constitués in situ depuis un siècle. Chaque système de dépression ou d'anticyclone est devenu subitement visible lors de sa formation et de son évolution, chose impossible à observer depuis une station terrestre.

Pour couvrir l'ensemble du globe, plusieurs pays ou ensembles de pays se divisent le travail. L'Europe maintient les satellites Météosat, les États-Unis les satellites GOES et TIROS, le Japon les satellites GMS. La Russie, comme l'Union soviétique avant elle, a également un programme élaboré dans ce domaine. Plus récemment l'Inde et la République populaire de Chine se sont ajoutées à ce groupe. En plus, des satellites ont des missions particulières comme le TRMM pour la mesure de la pluviosité tropicale.

Voici maintenant un aperçu de quelques applications en météorologie qui n'auraient pas été possible sans l'apport des satellites :

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a) Veille Météorologique Mondiale

L'Organisation météorologique mondiale est un organisme des Nations unies qui vise à la coopération des services météorologiques nationaux. L'un des programmes principaux de l'OMM est la Veille Météorologique Mondiale, dont le but est de maintenir un service permanent et mondial d'observation des conditions météorologiques à l'échelle mondiale en favorisant l'échange libre des données entre les pays membres. Depuis les années 1960, l'apparition des satellites a renforcé la coopération et augmenté la quantité de données transmises.

b) Suivi des cyclones tropicaux

Grâce aux satellites, la prévision des trajets des cyclones tropicaux a fait des progrès considérables. Ainsi par exemple, en 1992, lors de l'ouragan Andrew, les images Météosat et GOES ont permis de dérouter le trafic aérien et de prendre les mesures nécessaires pour la protection au sol des biens et des personnes. Pareils exemples apparaissent chaque année et il est difficile de calculer le nombre de vies humaines que la prévision de la trajectoire des cyclones (qui doit beaucoup aux satellites) a sauvées. Chaque nouvelle catastrophe souligne cependant les limites des prévisions actuelles en météorologie. La marge de progrès est donc encore très large pour les centres de recherches.

c) Suivi des épidémies

Les données fournies par les satellites météorologiques permettent d'anticiper les zones de propagation des maladies mortelles. Prenons l'exemple du paludisme en Afrique. Les données Météosat permettent de repérer les conditions favorables à la reproduction des moustiques, vecteurs de la maladie, et ainsi de développer un système d'alerte fiable facilitant le travail des autorités sanitaires. Plus généralement, il existe un lien étroit entre les conditions climatiques et l'apparition d'épidémies, d'où l'importance de disposer de données précises sur les conditions climatiques pour établir un modèle permettant de prévoir les zones à risque

d) Agriculture

Les satellites ont apporté à la météorologie une plus grande précision, ce qui fait que les données que reçoivent les agriculteurs sont, elles aussi, plus précises. Ainsi, ils peuvent adapter leurs activités en fonction des informations météorologiques : gelées, précipitations, brouillard, etc. Pour éviter une longue énumération d'applications de la météorologie de précision dans l'agriculture, voici deux exemples qui en démontrent l'importance :

? En analysant le rayonnement infrarouge de la Terre, le satellite GOES mesure, en Floride, la température du sol toutes les 30 minutes. Ainsi le risque de gel, fatal aux citronniers, est prévu et n'est combattu par chauffage au mazout qu'à bon escient. L'économie réalisée s'élève à 45 millions $US par an.

? Une compagnie hawaïenne de production de cannes à sucre estime gagner un million $US par an grâce aux prévisions météorologiques par satellites. En effet, si la pluie survient moins de 48 heures après qu'on ait procédé aux brûlis précédant la récolte, celle-ci est perdue.

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e) Prévisions numériques

Depuis le début du XX^e siècle, les météorologues savent que l'atmosphère est un fluide dont le comportement est celui de la mécanique des fluides. Le pionnier du domaine de la paramétrisation de l'atmosphère en équations résolvables numériquement, Lewis Fry Richardson, avait déjà essayé de prévoir l'état futur du temps grâce à ces calculs en 1922.

Ce n'est qu'avec l'apparition de l'ordinateur que les prévisions numériques du temps (PNT) modernes ont pu se développer à partir des années 1950. La mise en oeuvre de la PNT aux fins de la prévision opérationnelle du temps suppose l'acquisition des données d'observations météorologiques couvrant l'ensemble de la planète avec la résolution la meilleure possible. Les données satellitaires sont venues combler un important trou dans ce domaine. De ces données on peut non seulement extraire la couverture nuageuse mais également faire un sondage vertical de la température, de l'humidité et des vents grâce à divers capteurs dans le satellite et algorithmes de traitement des données.

Figure 3.4. Vue de la Terre par un stellite de météorologie (GOES-SARSAT)

III.3.3.4 La climatologie

Outre cette discipline à court terme qu'est la météorologie, les satellites sont aussi extrêmement utiles pour la climatologie. Cette dernière n'a pas les mêmes exigences que la météorologie. Il ne lui faut pas des données immédiates mais des données sur une période de temps beaucoup plus longue. Les satellites d'observation fournissent donc de longues séries de mesures précises, globales et compatibles avec la dimension planétaire des phénomènes climatiques. Le climat est une « machine » comportant 3 « secteurs » qui interagissent entre eux : l'océan, la terre et l'atmosphère.

III.3.3.5 L'océanographie

Depuis 1992, l'océanographie a été bouleversée par l'apparition des satellites d'observation des masses d'eau. Tous les modèles, établis difficilement par plus d'un siècle d'observations en mer, se sont révélés imprécis, trop vieux ou faux après seulement 10 jours de fonctionnement de Topex-Poséidon ! Depuis juin 1995, l'océanographie a dû être adaptée pour accueillir les deux modes d'observation (par satellite et in situ). On en est arrivé à une

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océanographie intégrée, c'est-à-dire qui essaye non seulement de comprendre les phénomènes océaniques mais qui peut faire des prévisions de l'évolution des masses d'eau. On utilise donc des modèles où l'océan évolue en temps réel.

III.3.3.6 Observation de l'atmosphère

Les satellites observent le trou de la couche d'ozone, en particulier ERS-2 et Envisat qui en mesurent les dimensions et permettent aussi d'en apprendre plus sur les causes de son extension ou de sa réduction grâce à trois instruments capables d'étudier les polluants qui détruisent cette couche.

Les aérosols et les nuages sont suspectés jouer un grand rôle dans la machine climatique. Les aérosols contribuent à l'effet de serre, mais en diffusant une partie du rayonnement solaire, ils accentuent le pouvoir réfléchissant de l'atmosphère (avec des effets directs et indirects). L'« effet Parasol » résultant de la diffusion du rayonnement solaire par les aérosols conduit aujourd'hui à refroidir la planète. Les climatologues doivent mesurer dans quelles proportions jouent les effets de certains phénomènes. Les satellites les y aident. Pour l'étude de l'effet parasol, c'est un satellite homonyme lancé le 18 décembre 2004 qui permet d'analyser la polarisation et les directions du rayonnement solaire réfléchi par la Terre et l'atmosphère. Les chercheurs espèrent ainsi découvrir les propriétés de ces aérosols, leur taille, leur distribution à l'échelle planétaire, etc. Le satellite Parasol permet aussi de décrire les propriétés des nuages grâce à l'observation des interactions entre ces nuages et les aérosols. On pourra ainsi déterminer le bilan de la concurrence entre les deux effets climatiques : effet de serre et effet parasol.

Un autre satellite (CALIPSO) observe les aérosols, et fournit une « coupe » verticale de l'atmosphère avec 30 mètres de résolution. Ces deux satellites font partie, comme quatre autres, de l'A-train. C'est en fait un « train » de 6 satellites évoluant sur une même orbite et où chaque « wagon » est séparé de l'autre de quelques minutes. Il a été conçu pour exploiter la complémentarité entre 6 satellites franco-américains dans le domaine climatique et océanographique (pour autant, chaque satellite est indépendant des autres). Ce dispositif permet d'observer simultanément les mêmes phénomènes atmosphériques à quelques minutes d'intervalle et selon différents critères physiques.

L'Agence spatiale japonaise met au point en 2010 la future mission GCOM (Global Change Observation Mission) prévu pour 13 ans ; à la suite des missions ADEOS-1 (1996) et ADEOS-2 (2002) avortées à la suite d'une déficience technique de satellites. Ce sera la principale Mission de la JAXA, et la principale contribution du Japon au programme GEOSS (Global Earth Observation System of Systems). GCOM disposera de 6 satellites (3 pour par familles de satellites (GCOM-C et GCOM-W, GCOM-W1 devant être lancé en 2011 et GCOM-C1 en 2013, GCOM-W2 est prévu en 2015, mais comme (en 2017), W3 (en 2019) et C3 (en 2012), n'était pas encore budgété début 2010, alors que le Japon est touché par les suites de la Crise économique de 2008-2010.

III.3.3.7 Observation des continents

Le satellite Spot permet en prenant en photo des phénomènes comme les éruptions volcaniques ou les feux de forêts et de déterminer leurs impacts sur le climat. D'autres comme Cryosat et ERS, mesurent les variations d'épaisseur des glaciers continentaux. Ils peuvent détecter des icebergs et sécuriser la navigation. Leurs mesures confirment une fonte des glaces, tout du moins en Arctique. Dans les prochaines années il sera ainsi possible de tester les prévisions de fonte des glaces dans le cadre du réchauffement climatique.

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CHAPITRE III

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III.3.3.8 Les satellites et le réchauffement climatique

Les satellites, en complément avec d'autres mesures prises sur Terre, nous informent donc de changements observés comme l'élévation de la température moyenne de la surface terrestre et maritime, l'élévation du niveau de la mer, la fonte des glaciers continentaux, l'accroissement des précipitations et le trou de la couche d'ozone. Cependant, tous les facteurs du climat ne sont pas connus pour l'instant et nous ne savons pas dans quelle mesure le climat sera modifié. Les satellites devront permettre à l'avenir d'étudier l'impact de différents phénomènes et des éventuelles mesures prises pour limiter ce réchauffement climatique. Il faut aussi normalement pour pouvoir « vivre avec » ou, si possible, anticiper le réchauffement de la planète, posséder des moyens d'observations globaux permanents et des systèmes de modélisation ultra précis.

Enjeu majeur, les négociations sur l'environnement sont amenées à s'intensifier dans les prochaines années. Jusqu'à présent, les hommes politiques s'appuyaient sur des données bien fragiles lorsqu'ils polémiquaient, par exemple, sur le trou de la couche d'ozone ou les gaz à effet de serre. Les satellites, mais pas seulement eux, permettent de livrer des données chiffrées et rigoureuses afin de prendre les bonnes décisions.

III.3.3.9 L'observation des ressources terrestres

a) La cartographie

Les cartographes apprécient particulièrement l'aptitude d'un satellite à couvrir instantanément de vastes superficies, même les plus inaccessibles par voie terrestre, et de pouvoir renouveler l'observation à la demande. Les premiers demandeurs de cartes précises sont les ONG qui travaillent après le passage d'une catastrophe naturelle car beaucoup de pays dans le monde sont pauvres en informations géographiques. Les cartes des pays du Tiers-monde, quand elles existent, sont souvent incomplètes et anciennes. Spot permet par ailleurs de dresser un bilan global des dégâts et de suivre l'évolution de la situation au jour le jour. Les satellites Spot ont notamment été très sollicités lors du tsunami qui a touché l'Asie fin 2004 et en 2005, lors de la succession d'ouragans aux États-Unis.

Dans les pays industrialisés, cette demande en cartes précises s'explique souvent par des études sur certaines réalisations publiques (routes, barrages, etc.). Les cartes en 3D obtenues grâce aux radars permettent aussi aux opérateurs téléphoniques de pouvoir mieux situer leurs antennes. Enfin, les archéologues ont pu découvrir des anciens tombeaux en Égypte, cachés sur le sable, grâce à ces mêmes images radars qui pouvaient cartographier le relief en dessous du sable. Il faut noter aussi le développement des applications de géolocalisation sur Internet, avec les satellites de GeoEye et l'utilisation qu'en fait Google par exemple.

b) La prospection minière

Chaque minéral possède sa propre « empreinte » électromagnétique. Il va en effet absorber ou réfléchir des parties du spectre lumineux différentes en fonction de sa composition chimique. Ainsi, du fer ne sera pas représenté de la même manière sur une « photo » prise par un satellite-radar que du cobalt. Il ne reste donc plus aux prospecteurs que de vérifier sur le terrain s'il existe un filon et s'il est exploitable.

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CHAPITRE III

LES APPLICATIONS LIEES A L'USAGE DE SATELLITES

c) L'agriculture

De la même manière que chaque minéral possède sa propre « signature » électromagnétique, chaque plante aura une « signature » différente suivant sa nature ou le fait qu'elle soit saine, en croissance ou malade. On peut donc établir des cartes des cultures, suivre leur évolution, discerner des variations de leur état physique (associées à l'apparition d'une maladie ou un manque d'eau) et estimer les récoltes (en combinant les informations des images avec des données obtenues par ailleurs, notamment sur le terrain).

d) L'environnement

En surveillant la déforestation, la pollution, ou encore l'érosion des sols, les satellites d'observations permettent une surveillance globale de la Terre, facilitant la compréhension et la maîtrise de ces phénomènes et jouant un rôle modérateur dans la destruction des ressources naturelles. Les satellites peuvent ainsi connaître les réserves en eau, déterminer l'impact de telle ou telle activité sur l'environnement... Ils peuvent aussi déterminer l'état sanitaire de la végétation après une catastrophe écologique et surveiller l'impact de certaines réalisations humaines.

e) La prévention des risques naturels

La possibilité de programmer certains satellites d'observation permet d'acquérir rapidement des images sur les zones touchées par une catastrophe. Grâce à ces informations, actualisables rapidement, il est possible de mettre à disposition des secours des informations récentes. Le satellite permet également de dresser un bilan global des dégâts et de suivre l'évolution de la situation au jour le jour. Les satellites Spot ont notamment été très sollicités lors du tsunami qui a touché l'Asie fin 2004 et en 2005 et lors de la succession d'ouragans aux États-Unis.

CONCLUSION PARTIELLE

A ces jours, le satellite représente une grande réussite dans la technologie, il a révolutionné les applications et en a introduit les nouvelles pour lesquelles il est indispensable. Son fonctionnement se résume d'une part, en réception de signaux de stations terrestres, l'amplification et la transmission de ces derniers à des stations réceptrices en utilisant une autre longueur d'onde, ainsi des programmes de télévision, les communications téléphoniques, les données numériques peuvent être ainsi relayées à l'échelle planétaire,

Et d'autre part, récolter les données à l'aide de capteurs et radar puis les acheminer dans des centres d'études, permettant ainsi la détection, l'observation, la localisation, etc. Des applications dont seuls les satellites sont les plus aptes et les plus préférables. En ce qui concerne la transmission de données, le satellite n'a pas des concurrents.

Nous allons nous intéresser au chapitre suivant, à l'expansion de technologies

spatiales.

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CHAPITRE IV : L'EXPANSION DE LA TECHNOLOGIE SPATIALE

CHAPITRE IV

EXPANSION DE LA TECHNIQUE SPATIALE

PREAMBULE

Le domaine spatial exige une étude très approfondie car différemment de l'atmosphère, l'espace n'est pas très accueillante avec nos conditions terrestres, il était donc inévitable de mettre au point des techniques et des moyens pour faire face aux contraintes en milieu extraterrestre, de l'objet (engin) à l'humain envoyés en espace, des contraintes se présentaient de plus en plus complexes, ces dernières ne sont pas restées toutes insurmontables. Jusqu'à ces jours, les recherches vont de succès en succès et l'avenir est encore très prometteur dans le domaine spatial.

Cependant, les découvertes et invention dans les recherches spatiales ne sont pas restées sans impact aux autres domaines, ces derniers ont étés influencés et ont vite adoptés certaines technologie de l'espace pour associer à leurs applications. Nous allons présenter brièvement dans cette partie l'expansion des technologies spatiales et leurs usages dans d'autres disciplines.

IV.1 PRESENTATION DE LA TECHNOLOGIE VSAT

Avant de commencer la présentation de ce système, il faut savoir que le VSAT n'est pas une technologie normalisée mais plutôt un concept. En effet, chaque constructeur a sa propre manière d'implémenter le système. Même si tous les systèmes fonctionnent sur le même principe, la plupart des détails techniques et des définitions de protocoles utilisés sont bien gardés par chaque constructeur.

IV.1.1 Organisation du système satellite

Le VSAT est un système qui repose sur le principe d'un site principal (le hub) et d'une multitude de points distants (les stations VSAT). Le hub est le point le plus important du réseau, c'est par lui que transitent toutes les données qui circulent sur le réseau. De part son importance, sa structure est conséquente : une antenne entre 5 et 7 mètres de diamètre, plusieurs baies remplies d'appareils et un prix unitaire d'environ 1 million d'euros. C'est aussi lui qui gère tous les accès à la bande passante.

Les stations VSAT permettent de connecter un ensemble de ressources au réseau. Dans la mesure où tout est géré par le hub, les points distants ne prennent aucune décision sur le réseau ce qui a permis de réaliser des matériels relativement petits et surtout peu coûteux. Dans la plupart des cas, une antenne d'environ 1 mètre permet d'assurer un débit de plusieurs centaines de Kb/s. Une station VSAT n'est donc pas un investissement important et l'implantation d'un nouveau point dans le réseau ne demande quasiment aucune modification du réseau existant. Ainsi une nouvelle station peut être implantée en quelques heures et ne nécessite pas de gros moyens. (Il suffit d'un technicien spécialisé).

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CHAPITRE IV

EXPANSION DE LA TECHNIQUE SPATIALE

Figure 4.1 Illustration d'un réseau satellite

IV.1.2 Gestion de la bande passante

Dans le cas des liaisons par satellites, la gestion de la bande passante est un élément très important car ce média est encore relativement cher. Si l'on loue un segment de 2 Mhz et que l'on se rend compte qu'en moyenne on ne consomme que 1 Mhz et bien on gaspille de la bande et par conséquent, on perd de l'argent. Certains types de liaisons comme les liaisons point(s) à point(s) sont des systèmes où l'on ne peut gérer la bande correctement. Mais ce n'est pas le cas du VSAT. Comme seul le point central gère l'accès au segment satellite, il est capable d'optimiser la gestion de la bande par un système de doubles multiplexages temporels et fréquentiel.

Voici un schéma qui représente un segment spatial divisé en différents canaux. La taille des canaux est fixée selon les débits qui sont désirés sur les stations VSAT :

Figure 4.2 Fonctionnement d'accès à la bande passante

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Dans le schéma ci-dessus, il y a huit canaux. Le dernier canal est un canal de signalisation qui permet aux stations de demander un canal d'un hub pour envoyer des données et qui permet un hub de dire aux stations sur quel canal écouter pour recevoir des données. La gestion de la bande est propriétaire à chaque constructeur et chacun se garde bien de présenter sa méthode pour l'optimisation de la bande.

Le principe global est le suivant : lorsqu'une station veut avoir accès à une ressource, par exemple une requête sur une base de données se trouvant sur le site central, elle envoie une requête au Hub pour que celui-ci lui donne un canal pour envoyer les données. Et lorsque la base renvoie la réponse, le hub envoie un message à la station pour lui dire de prendre tel canal pour recevoir les données. Selon le débit défini, un point peut avoir accès à plusieurs canaux en même temps (multiplexage fréquentiel).

Comme on peut voir sur le schéma, un canal peut être partagé par plusieurs stations (multiplexage temporel). Comme l'adresse de destination figure dans le paquet, chaque station sait si les données qu'elle reçoit lui sont destinées ou pas (comme avec un hub sur un réseau Ethernet). Ce système permet ainsi une forte optimisation de la bande passante ce qui réduit le coût du segment spatial à louer.

IV.1.3 Les applications

VSAT est un système qui est prévu pour mettre en place des réseaux de données. Mais depuis son apparition dans les années 80, des améliorations ont été apportées au système et les constructeurs ont réussi à augmenter considérablement le nombre d'applications possible avec un réseau de ce type. Les terminaux VSAT possèdent des Slots permettant d'accueillir des cartes de différentes natures :

? Cartes réseaux : X25, FR, ATM, Ethernet, ...

? Cartes multimédia : Visioconférence, Streaming vidéo

? Cartes de communication : lignes analogiques, lignes numériques, ports séries

Grâce à toutes ces cartes, un réseau VSAT n'est plus seulement un réseau de données, mais il peut devenir un réseau téléphonique, un réseau de diffusion vidéo. Ces différentes technologies peuvent fonctionner en même temps ce qui accroît encore la modularité du système. Voici un exemple possible de topologie VSAT utilisant différentes fonctionnalités fournies par le système :

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CHAPITRE IV	EXPANSION DE LA TECHNIQUE SPATIALE

Figure 4.3 La topologie VSAT

IV.1.2 Le choix de la technologie VSAT

La technologie VSAT permet de mettre en place des réseaux multi technologies à très grande échelle. Mais dans la mesure où cette technologie a un prix relativement élevé, elle est réservée aux grandes entreprises.

Lorsqu'une entreprise veut déployer un réseau, les premières questions qu'elle doit se poser sont : combien de points à connecter et où se situe chacun de points. Dans un pays comme la France, le réseau filaire est très développé, par conséquent, le prix d'une liaison loué est relativement abordable. Mais dans des pays qui ont une très grande superficie ou dans lequel le réseau filaire est peu développé, un système comme la VSAT peut être une solution judicieuse car la position géographique n'a plus guère d'importance, il faut juste voir le ciel.

Le nombre de points à connecter est lui aussi un facteur déterminant dans le choix de la technologie à utiliser. Avec un réseau de type filaire, il doit y avoir une LS par point vers le site central. Si le réseau comporte 200 points cela fait 200 routeurs pour connecter les LS au site principal. Le choix est vite pris lorsqu'il y a 5000 points à connecter.

En plus du réseau de données, la VSAT permet de mettre en place un réseau téléphonique. Grâce à ce système, toutes les communications internes à l'entreprise, quel que soit le lieu du site et vers n'importe quel autre site deviennent presque gratuites puisque qu'elles sont absorbées par le réseau VSAT.

IV.1.5 Les avantages de la technologie VSAT

? La VSAT est un système qui permet de connectés 10 000 points simultanément au réseau. Cette technologie permet aux grands groupes de mettre en place un global intranet sur plusieurs continents totalement privé sans avoir à traiter avec les opérateurs de chacun des pays dans lequel le groupe est implanté.

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EXPANSION DE LA TECHNIQUE SPATIALE

L'évolutivité est aussi un des gros avantages de ce système. En effet, connecter un nouveau point, ne demande pas de gros moyens techniques et financiers. En moyenne, une station VSAT coûte dans les 4 000 € et il ne faut pas plus de quelques heures à un technicien pour mettre en place la connexion. Ce système permet également d'installer une station sur une unité mobile ; une fois que le modem VSAT est configuré, il faut juste pointer l'antenne dans la bonne direction.

· Comme il a déjà été dit, le hub est le point central de tout le réseau, et en assure la gestion complète. Ceci permet donc de gérer et superviser l'ensemble du réseau d'un seul et même point.

· Dans la mesure où toutes les connexions sont du même type, on se retrouve avec un réseau homogène. Ceci permet d'utiliser toujours le même type de matériel et ainsi de n'avoir que peu de pièces de rechange et d'être sûr d'avoir les bonnes pièces ce qui n'est généralement pas le cas avec les réseaux filaires.

· Le fait d'utiliser un satellite géostationnaire pour la couverture permet d'avoir une large couverture (en moyenne presque un hémisphère). Ceci rend possible la création d'un réseau global intranet à une échelle intercontinentale très rapidement.

IV.1.6 Les inconvénients

· Le principal inconvénient du VSAT est son prix. En effet, le hub qui est l'élément central du réseau impose un investissement de base important : environ 1 M€. Cette barrière financière relativement importante limite l'accès à la technologie. En effet, actuellement seul de gros groupes peuvent investir de telles sommes en un seul coup.

· La couverture d'un satellite géostationnaire à quelques exceptions près est fixe. Ceci veut dire que lorsqu'on a choisi un satellite, si une zone où un point doit être connecté prochainement n'est pas couverte, elle ne le sera jamais avec ce satellite. Alors que les réseaux filaires évoluent régulièrement ce qui laisse possible l'expansion d'un réseau dans des zones qui actuellement ne sont pas desservies.

· Le fait que toutes les communications passent par le hub veut dire que si le hub tombe en panne tout le réseau est paralysé et plus une communication ne peut se faire. Pour palier à cet inconvénient, le hub a été conçu avec des matériels séparés pour que le système continue à fonctionner même si un équipement tombe en panne.

IV.1.7 L'étude préliminaire

Comme il l'a été démontré précédemment, la technologie VSAT permet de mettre en place différents réseaux : de données, téléphoniques, vidéos. Comme ces réseaux peuvent fonctionner en même temps, il faut bien prévoir tous les équipements nécessaires pour permettre l'utilisation des différents réseaux.

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CHAPITRE IV

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L'investissement étant relativement important au départ, l'étude préliminaire ne doit oublier aucun paramètre afin de rentabiliser au maximum le système une fois qu'il sera en production.

IV.1.8 La VSAT actuellement

La technologie VSAT est apparue il y a une vingtaine d'années. Au fur et à mesure des années, le système a été amélioré et sa démocratisation a permis de faire baisser les prix des matériels.

Aujourd'hui, certains opérateurs et fournisseur d'accès on fait l'acquisition de hubs et louent des accès pour que des entreprises qui n'ont pas les moyens de posséder leur propre hub. Ceci permet à des petites entreprises d'interconnecter plusieurs points pour un coût équivalent à un système filaire. Certains fournisseurs d'accès proposent des accès Internet pour les particuliers. Les débits et les tarifs sont équivalant à des systèmes filaires comme les connexions câble et XDSL.

IV.2 LES TRANSFERTS DE TECHNOLOGIES

S'il est par excellence un secteur d'activités industrielles où l'innovation est le maître mot, c'est bien le secteur spatial. L'Espace est bel et bien le lieu d'expression de la matière grise. Rien d'étonnant à ce que le développement de systèmes spatiaux se traduise par l'avènement de nouvelles technologies, de produits et de services de grande qualité et qui si, certes, ne sont pas des plus nombreux, ont une haute valeur ajoutée.

Au temps des pionniers, tout était à inventer. Il fallait bien sûr imaginer, mettre au point, concevoir, qualifier un ensemble de technologies performantes pour un nouveau monde : des systèmes de propulsion performants et fiables pour s'affranchir de l'attraction terrestre, des vaisseaux à l'épreuve de terribles accélérations et d'incroyables écarts de températures, des satellites et des charges utiles aptes à fonctionner dans un environnement extrême baignant dans une microgravité permanente...

Mais à chaque fois, on retrouvait et on retrouve toujours au cahier des charges, diverses contraintes : celle de la fiabilité du système tout d'abord. Il est en effet difficile d'aller réparer un satellite une fois celui-ci placé en orbite. Celle du poids ensuite, du fait des coûts de lancement élevés et des limites de puissance du lanceur.

Performance, fiabilité et chasse aux kilos superflus : les concepteurs d'engins spatiaux ont toujours en tête cette triple contrainte. Un leitmotiv qui a poussé les chercheurs et l'industrie à concevoir sans cesse de nouveaux matériaux, de nouveaux systèmes.

D'autres techniques proviennent des vols habités. Pour eux s'ajoutent d'autres contraintes liées au effet sur l'organisme du milieu spatial - l'impesanteur et le niveau élevé de radiations. Les effets de l'impesanteur se font surtout ressentir au niveau des muscles (atrophie), des os (décalcification) et du système sanguin (afflux de sang à la tête...). Des « remèdes » ont donc dû être élaborés pour contrer ces problèmes.

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EXPANSION DE LA TECHNIQUE SPATIALE

Développées à coup d'investissements importants, ces techniques spatiales trouvent aujourd'hui une nouvelle vie.

IV.2.1 Les applications des vols habités

La Station spatiale internationale (ISS) a d'abord été créée dans un but scientifique. Les applications des vols habités touchent donc essentiellement les domaines des sciences fondamentales de la chimie, de la physique et de la biologie qui ont besoin de l'impesanteur pour effectuer certaines expériences. Ces dernières sont préparées sur Terre et effectuées dans l'Espace. Les scientifiques interprètent alors les résultats de ces expériences. Ainsi, grâce à l'impesanteur, des échantillons de cristaux plus purs ont pu être produits. Ces cristaux sont semi-conducteurs ou supraconducteurs et ont des applications dans de multiples domaines de l'électronique (grâce à eux, plus de données peuvent être envoyées en même temps). Toutefois, il faut préciser que l'ISS n'est pas une usine spatiale et que donc les produits élaborés ne sont pas commercialisés, ni même commercialisables à cause de leur prix.

Si l'ISS aide aujourd'hui principalement les sciences fondamentales, il n'en reste pas moins que certaines technologies développées pour aider les astronautes à affronter l'environnement spatial sont parfois aujourd'hui utilisées ailleurs. Par exemple, les couches culottes jetables ont été inventées pour les premiers spationautes, qui avaient besoin de matériaux absorbants à l'intérieur de leur combinaison... Plus sérieusement, les mesures prises pour permettre aux spationautes d'évoluer dans un milieu hostile profitent aujourd'hui aux pompiers. Dans un autre domaine, les travaux réalisés pour assurer la protection des spationautes contre l'intoxication alimentaire ont permis d'aller plus loin dans le conditionnement et l'hygiène des aliments. La technologie spatiale d'abord conçue pour stériliser l'eau grâce à deux électrodes lors des missions spatiales de longues durées est aujourd'hui utilisée dans certaines piscines pour éviter l'utilisation du chlore. Une autre application qui peut sauver des vies et qui trouve son origine dans le cadre du programme Apollo est le radeau de secours qui peut se gonfler en 12 secondes.

Les vols habités trouvent surtout des applications dans le domaine de la médecine. Comme dit dans l'introduction, plusieurs remèdes et techniques ont été développés pour contrer les effets indésirables du « mal de l'Espace ». Ainsi, la téléassistance ou télétraitement, nés pour les besoins du vol spatial, servent à la surveillance et au soin de personnes à mobilité réduite ou vivant dans des lieux isolés. Cette technique est surtout utilisée aux États-Unis. Comme la télésurveillance, le holter a été développé pour pouvoir suivre le rythme cardiaque des astronautes pendant le vol. Cet électrocardiogramme équipe aujourd'hui tous les cabinets de cardiologie. Pour faire face au phénomène de décalcification des os, des techniques d'évaluation de la densité osseuse ont contribué au développement d'instruments utilisés pour étudier l'ostéoporose. Toujours dans les techniques importées des vols habités, des appareils robotiques d'aide aux astronautes sont aujourd'hui utilisés pour aider les handicapés. Une dernière découverte dans l'étude des échanges gazeux dans les poumons lors de long séjour dans l'Espace par le professeur Païva, physicien à la faculté de

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médecine à l'hôpital Erasme de l'ULB, a permis l'élaboration de vêtements spéciaux (dont le nom est Mamagoose) pour lutter contre la mort subite du nourrisson.

IV.2.2 Applications diverses

Outre les applications des vols habités, nous allons voir maintenant un aperçu de technologies et de matériaux transférés de la recherche spatiale vers d'autres domaines, classés dans « divers » parce qu'ils sont très hétéroclites et il est par conséquent impossible d'opérer une classification logique. Il ne s'agit ici nullement d'une liste complète mais de simples exemples.

Certains freins en composite réfractaires sont dérivés de la technique spatiale dans ce domaine. Toujours dans le domaine automobile, ce sont les accéléromètres et la technologie des boulons pyrotechnique mis au point pour les lanceurs qui déclenchent aujourd'hui les airbags. Les alliages à mémoire de forme sont dorénavant utilisés dans les hôpitaux non pour faire pivoter les panneaux solaires de satellites mais pour maintenir en place deux morceaux d'un os fracturé.

En 1960, est lancé le satellite passif de télécommunication Echo. L'enveloppe de cet énorme ballon, de plus de 30 mètres de diamètre, consiste en une feuille de plastique rendue réfléchissante par les ondes radioélectriques grâce à une fine couche de particules d'aluminium. C'est la firme King-Seeley Thermos qui a repris les propriétés de ce composite pour en faire les bouteilles thermos : légèreté et réflexion des ondes infrarouges par lesquels se dissipe la chaleur.

Enfin, on compte parmi ces matériaux dérivés de la recherche spatiale nombre de composites ignifugés ou des tissus traités chimiquement qui entrent dans la fabrication des draps, des meubles, des parois intérieures des submersibles, des uniformes des personnes qui manipulent des matières dangereuses et des vêtements des coureurs automobiles.

Des milliers d'autres applications sont en cours d'élaboration ou déjà utilisées dans notre vie quotidienne, comme des chaussures athlétiques, des panneaux solaires ultra performants, l'imagerie médicale, le thermomètre auriculaire, l'antenne parabolique...

Consciente de ce pouvoir d'innovation, l'ESA a lancé le TTP (Technology Transfert Program). Il s'agit de mettre les acquis de la recherche spatiale à la portée d'autres secteurs d'activités, au service des besoins de la société. En un peu plus de 10 ans, les transferts de technologies spatiales européennes ont débouché sur près de 150 nouvelles applications terrestres.

IV.2.3 Les caractéristiques des systèmes de positionnement

IV.2.3.1 Transit

? Nom : Navy Navigation Satellite System (ou Transit)

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·

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Concepteur : l'armée américaine (DOD).

· Dates : Transit fut le premier système spatial de navigation. Il exploitait l'effet Doppler des signaux reçus des satellites. Il a été déclaré opérationnel à partir de 1964 pour la Défense américaine et en 1967 pour l'activité civile. Il a cessé d'être exploité en 1996, le relais étant pris par le système GPS.

· Pour répondre à quelles attentes ? : Il fallait à la marine américaine un système précis pour guider ses missiles balistiques sous-marins, accessible quelles que soient les conditions météorologiques

· Segments :

? Sur Terre : 3 stations.

? Dans l'Espace : 6 satellites sur une orbite polaire de 1 000 km d'altitude.

· Limite :

? contrôlé par des militaires, donc le signal peut être brouillé à tout instant sans que l'utilisateur ne le sache.

? l'altitude relativement basse diminue la durée de visibilité du satellite ce qui fait que l'exploitation est très discontinue.

? les récepteurs qui ont une trop grande vitesse de déplacement (avions) ne peuvent utiliser ce système.

IV.2.3.2 GPS

· Nom: Global Positioning System - NAVigation System with Time And Ranging.

· Concepteur : l'armée américaine (DoD).

· Dates importantes : développés à partir de 1973, les satellites ont été lancés en 3 phases : de 1978 à 1985, une première génération de satellites « test » est lancée (Bloc I). À partir de 1989, ce ne sont pas moins de 28 satellites (dont 4 de réserve) qui sont mis en orbite afin de pouvoir commencer la phase opérationnelle en 1993 (Bloc IIA). La dernière génération de satellites plus performants est lancée en 1996 (Bloc IIR).

· Pour répondre à quelles attentes ? : étant à l'origine un projet purement militaire, le GPS était surtout attendu pour offrir un service homogène et en 3 dimensions de positionnement pour l'armée.

· Segments :

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? Sur Terre : 5 stations

? Dans l'Espace : 30 satellites dont 4 de réserve à une altitude orbitale de 20 000 km sur 6 plans orbitaux différents.

· Limites : Concernant la précision, le GPS étant un système développé pour les militaires américains, une disponibilité sélective a été prévue. Depuis 1990, les civils n'avaient accès qu'à une précision faible (environ 100 m). Le 1^er mai 2000, le président Bill Clinton a annoncé qu'il mettait fin à cette dégradation volontaire du service. Cependant, le système peut toujours être soumis à un brouillage du signal sans que les utilisateurs n'en soit informé, ce qui en fait un service moyennement sûr pour les activités comme le guidage des avions par exemple.

IV.2.3.3 GALILEO

· Nom : Galileo.

· Concepteur : L'ESA. Projet civil avec des applications militaires.

· Dates : Lancement du premier satellite « test » Giove-A le jeudi 29 décembre 2005. Le système pourra être utilisé en 2010 et sera totalement opérationnel vers 2012.

· Pour répondre à quelles attentes ? : Elles sont multiples : mettre à disposition des utilisateurs civils et militaires un système précis et intègre permettant de connaître leur position en temps réel ; ouvrir un marché estimé à 250 milliards d'euros, au minimum pour un investissement de 3,2 milliards d'euros ; créer selon les estimations de l'Union Européenne 100 000 nouveaux emplois et surtout devenir indépendant des États-Unis dans ce domaine. C'est donc peu dire que l'on attend beaucoup de Galileo.

· Segments :

? Sur Terre : 2 stations principales situées en Europe et une vingtaine d'autres situées partout ailleurs dans le monde.

? Dans l'Espace : 33 satellites sur 3 orbites circulaires à 24 000 km d'altitude dont 1 de réserve sur chaque orbite.

· Limites : Actif...

IV.2.3.4 Argos

Etabli depuis 1978 par la coopération entre les États-Unis et la France, Argos est constitué de 6 satellites en orbite polaire héliosynchrone et de plus de 15 000 balises sur l'ensemble de la Terre. Son but est d'assurer la localisation et la collecte de données pour l'étude de l'environnement.

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IV.2.3.5 Cospas-Sarsat

Cospas-Sarsat résulte d'une coopération internationale dans le but d'améliorer les opérations de recherche et sauvetage sur la totalité du globe en fournissant des informations d'alerte et de localisation. Il est opérationnel depuis 1982. Les émetteurs Cospas-Starsat se déclenchent soit par l'inertie à l'impact, soit par immersion, soit manuellement quand cela est possible.

IV.2.3.6 DORIS

Le système Doris développé par le CNES, a pour but de permettre la détermination fine d'orbites ainsi que la localisation de balises. Il constitue une alternative au GPS dans la localisation des satellites sur leur orbite.

IV.3 LES 3 LOIS DE KEPLER ET DIFFERENTES ORBITES

La mission d'un satellite ou de tout véhicule spatial lui impose de décrire une trajectoire bien déterminée. Il faut donc qu'il puisse la rejoindre et s'y maintenir. Il doit également conserver une certaine orientation par rapport à la Terre et au Soleil. Cette attitude lui permet de recevoir suffisamment d'énergie solaire, d'effectuer des prises de vue dans les conditions voulues ou de communiquer avec la Terre. À chaque mission correspond donc un type d'orbite bien précis. Comme tout objet spatial un satellite est soumis aux 3 lois formulées par Kepler :

? Loi I : L'orbite a la forme d'une ellipse dont le foyer se trouve au centre de la Terre ; le cercle est en fait un cas particulier de l'ellipse dont les deux foyers sont confondus au centre de la Terre.

? Loi II : Le satellite se déplace d'autant plus vite qu'il est près de la Terre ; en termes précis, la droite qui joint le centre de la Terre au satellite balaie toujours une aire (A) égale dans un intervalle de temps donné (?t).

?t ? A1 = A2 = A3 (4.1)

Figure 4.4 Illustration de la deuxième loi de Kepler

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? Loi III : le carré de la période de rotation du satellite autour de la Terre varie comme le cube de la longueur du grand axe de l'ellipse. Si l'orbite est circulaire, le grand axe est alors le rayon du cercle.

T = 2ðv

(4.2)

T: La période en seconde (s)

a: Le grand axe de l'ellipse en mettre (m)

ì: La constante cosmologique qui vaut 3,986 .10^-14

o L'orbite géostationnaire (ou de Clarke) est un cas particulier de la troisième loi. Elle correspond en fait à une altitude de 36 000 km car c'est à cette altitude que la période du satellite correspond exactement à la période de la Terre, soit 23 heures, 56 minutes et 4 secondes. Vu de la Terre donc, un satellite situé à cette altitude est immobile dans le ciel : c'est donc l'orbite parfaite pour les satellites de télécommunication et pour certains satellites d'observation (météo) qui doivent couvrir une zone définie.

o L'orbite héliosynchrone est une orbite basse dont le plan conserve un angle constant avec la direction Terre-Soleil. Les orbites héliosynchrones permettent d'obtenir une heure solaire locale constante au passage en un lieu donné, ce qui détermine un éclairement constant et un balayage de presque toute la surface du globe, l'orbite étant quasi polaire. Ces caractéristiques en font une orbite idéale pour des satellites d'observation de la Terre.

o L'orbite polaire est une orbite circulaire basse (entre 300 et 1 000 km d'altitude souvent) qui a la particularité d'être inclinée de telle manière que l'objet sur cette orbite passe au plus près des pôles à chaque « balayage » de la surface terrestre.

CONCLUSION PARTIELLE

Les satellites connaissent un usage général et particulier comme le cas de la VSAT qui est très répandu avec des offres beaucoup plus serviables. Le transfert de technologie n'a pas encore connu sa fin d'autant plus que l'espace est encore en découverte, les nouvelles techniques qui voient le jour ne vont pas tarder à attirer l'attention des autres disciplines. Cet impact qu'a les technologies spatiales face aux autres domaines est totalement positif et l'intégration de ces technologies dans ces derniers, présente une grande réussite. Il est dans notre devoir de reconnaitre le mérite de ceux qui ont permis cette exploitation spatiale par leurs études, lois et principes physiques énoncés, comme le pionnier Kepler, pour ne citer que lui.

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CONCLUSION GENERALE

CONCLUSION GENERALE

CONCLUSION GENERALE

Année après année, les techniques de transmission de données se développaient, du télégraphe, réseau filaire aux liaisons hertziennes, les télécommunications s'adaptaient largement aux besoins des usagers, et comme ces besoins sont illimités, ils devenaient davantage plus complexes, les fournisseurs se sont donc engagés dans les solutions technologiques complexes pour augmenter les performances de leurs offres, toujours dans le souci de satisfaire les demandes des usagers. Parmi ces solutions nous pouvons citer : l'insertion de la fibre optique, l'insertion de satellites,...

Les systèmes de télécommunications par satellite ont connu des mutations radicales ces dernières années, passant d'une technologie dominée par les pouvoirs publics et les satellites géostationnaires à des systèmes de satellites en orbite basse et moyenne exploités par des entreprises privées. Il s'agit de nouveaux systèmes multifaisceaux qui forment à la surface de la Terre des cellules semblables à celles utilisées par les systèmes de téléphonie cellulaire terrestre, et peuvent acheminer divers types de données allant de la voix aux communications par Internet.

Les satellites de télécommunications sont des stations hertziennes dans l'espace. Ils servent en gros à la même chose que les tours hertziennes que l'on voit le long des autoroutes. Ces satellites reçoivent des signaux radio transmis depuis la Terre, les amplifient et les renvoient vers le sol. Leur altitude élevée leur permet de «voir» une grande partie de la Terre, ce qui constitue leur principal avantage dans le domaine des télécommunications : ils peuvent couvrir de vastes surfaces sur la planète.

Les systèmes de télécommunications par satellite sont formés de plusieurs éléments : un élément spatial, un centre de contrôle et des infrastructures au sol. L'élément spatial comprend les satellites, qui servent de relais dans l'espace pour acheminer un signal en provenance d'un terminal terrestre vers un point de destination finale ou intermédiaire, à la surface de la Terre. Le centre de contrôle au sol est chargé de surveiller l'état et la situation de chaque satellite ainsi que de le maintenir à sa place. Les infrastructures permettent de contrôler tout ce qui relève du réseau dans le système de télécommunications, d'enregistrer la durée d'une communication à des fins de facturation et d'attribuer des canaux de communication aux divers usagers.

Fournissant ainsi divers services permettant à d'autres applications de s'épanouir d'avantage, constituant des contenus à disposition scientifiques, militaires, civils et télécommunications, et allant jusqu'à intéresser par sa technologie, ses moyens et services, d'autres domaines avec un succès inestimable. Ceci étant, il y a encore beaucoup à attendre aux technologies spatiales, c'est un champ très vaste que seulement un poignet de personne s'y sont intéressé, pourtant il offre mille et une opportunités pour révolutionner la science ainsi que les restes de domaines dans le monde, dans les limites du possibles.

C'est d'abord l'audace puis une fierté de s'engager dans l'exploitation de l'espace, car le succès qui en résulte est plein d'estime et de distinction.

Ce travail étant une oeuvre humaine, il n'est pas parfait ; sur ce, vos remarques et suggestions constructives seront les bienvenues en vue de son amélioration.

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

1 OUVRAGES

1. F. Verger, R Ghirardi, I Sourbès-Verger, X. Pasco, L'espace nouveau territoire : Atlas des satellites et des politiques spatiales, Paris, Belin, 2002, 383 p. (ISBN 978-2-70113194-8, BNF 38985883)

2. Guy Lebègue, « Cannes : de Météosat à ISO », dans Revue aerospatiale, no 69, juin 1990.

3. Guy Lebègue, « Carcans-Maubuisson : les Satellites à la Une », Université d'été de la Communication présidée par Jack Lang, ministre de la Culture et de la Communication, dans Revue aerospatiale, no 82, octobre 1991.

4. Guy Lebègue, « Conflit du Golfe : la leçon des satellites militaires », dans Revue aerospatiale, no 79, juin 1991.

5. Guy Lebègue, « L'aventure des Satellites : Une panoplie de grands programmes », dans Revue aerospatiale, N° spécial 132 pages, janvier 1990

6. Guy Lebègue, « Satellites : 30 ans de coopération franco-allemande », dans Revue aerospatiale, no 89, juin 1992.

7. Guy Lebègue, « Spacebus : 1000 ans de répéteurs en orbite », dans Revue aerospatiale, no 133, novembre 1996.

8. Guy Lebègue, « Un satellite de télécom : À quoi ça sert ?, Comment ça marche ?, Combien ça coûte ? », dans Nouvelle Revue Aéronautique & Astronautique, Dunod juin 1994, (ISSN 1247-5793) ; repris dans la même année, dans la Revue des anciens élèves de l'École Centrale de Paris.

9. Jacques Villain (Académie de l'air et de l'espace), Satellites espions : histoire de l'espace militaire mondial, Paris, Vuibert Ciel & Espace, 2009, 232 p. (ISBN 978-27117-2498-7, BNF 41463931) 236 pages.

10. Jean-Jacques Dechezelles (Sénior AAAF), « Télécommunications spatiales et Systèmes de Défense », compte-rendu d'une conférence prononcée le 18 mars 2008 à l'auditorium Spacecamp Thales Alenia Space, par Blaise Jaeger, Vice-président Télécommunications, Thales Alenia Space, publiée dans la Lettre AAAF du groupe Côte d'Azur, no 166, mai 2008.

11. Jean-Louis Fellous (Comité Mondial de la Recherche Spatiale (COSPAR)), « Satellites, océan et climat », dans la Lettre AAAF du groupe Côte d'Azur, no 167, mai 2008 Aline Chabreuil et Philippe Chauvin, Satellites : aux frontières de la connaissance, Paris, Éditions du Cherche Midi ; collection Beaux Livres, 2008.

12. Shirley Compard, TDF-1/TV-SAT, satellites franco-allemands, Revue aerospatiale, no 1, juin 1983.

2 OUVRAGES NON EDITES

1. Constant KABUYA, Cours de Radio 2, G3 Radio-Transmission, ISTIA, 2021-2022

2. Erick MBOLELA, Cours de Règlementation de télécommunication, G3 Radio-Transmission, ISTIA, 2021-2022

3. KISOKI H, Cours d'Hyper fréquence, (ISIPA, TM3, 2012) Inédit

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REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

4. Paul LUANYI, Cours de Transmission téléphonique, G3 Radio-Transmission, ISTIA, 2021-2022.

5. Romain KASUKU, Cours d'Hyper fréquence, G3 Radio-Transmission, ISTIA, 2021-2022.

6. SERVIN CL, cours de Réseaux télécoms : Exercices corrigés, Paris

7. Zacharie KATAMBAYI, Cours d'Electronique, G2 Electronique, ISTIA, 2020-2021.

3 WEBOGRAPHIE

· eumelsatlas.com

· fr.rian.ru/russia

· http:// www.cite-sciences.fr

· http://europa.en.int/comm/energy_transport

· http://jason.oceanobs.com

· http://www.dartfish.com

· http://www.esa.int/navigation

· http://www.galileoeoju.com

· http://www.cieletespace.com

· www.cnesedu.org

· www.france5.fr/espace

· www.méteofrance.com

· www.noah.gov

· www.obsat-satellitessecretsa

· www.spotimag.fr

· www.univer.erser.fr

· www.wikipedia.fr

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