Une nouvelle méthode de détermination d'orbite précise par satellite améliore la navigation pour les méga-constellations futures

La détermination précise de l'orbite (POD) est cruciale pour les services de navigation, de positionnement et de synchronisation par satellite, particulièrement avec l'expansion des grandes constellations en orbite terrestre basse (LEO). Une méthode récemment développée intègre les données de liaisons inter-satellites (ISL) avec les observations embarquées du système BeiDou-3 (BDS-3) pour déterminer simultanément les orbites des satellites LEO et des satellites en orbite terrestre moyenne (MEO) du BDS-3. Cette technique résout le problème de la rotation systématique de la constellation en référençant le système de coordonnées implicite dans les éphémérides diffusées par le BDS-3 et en appliquant une correction de rotation.

Les simulations démontrent que cette approche réduit les erreurs d'orbite LEO de plus de 20 cm à environ 1 cm, proposant des solutions à faible latence et haute précision sans dépendre lourdement des stations de suivi au sol. Les constellations satellitaires modernes comme OneWeb, Starlink et CENTISPACETM promettent des capacités de communication et de navigation globales en utilisant des constellations LEO. Cependant, leur POD nécessite des réseaux denses de stations au sol, coûteux et souvent limités par des contraintes géopolitiques ou géographiques.

Les chercheurs de l'Université de Wuhan ont développé et validé une méthode POD intégrée corrigée de la rotation qui fusionne les mesures ISL avec les observations GNSS embarquées du BDS-3. Publiée dans Satellite Navigation, l'étude montre comment cette technique estime simultanément les orbites des satellites LEO et MEO du BDS-3, corrige la rotation systématique et atteint une précision centimétrique. Cette méthode réduit significativement la dépendance aux stations au sol, la rendant idéale pour les applications en temps réel dans les grandes constellations LEO.

Cette innovation promet d'améliorer l'augmentation de la navigation globale, les systèmes de navigation autonomes basés sur LEO et les services de positionnement en temps réel. En réduisant considérablement la dépendance à l'infrastructure au sol, elle permet des opérations résilientes dans des régions éloignées ou géopolitiquement contraintes. Son évolutivité la rend idéale pour les constellations satellitaires de nouvelle génération soutenant l'internet haut débit, la réponse aux catastrophes et l'agriculture de précision.