Galileo : frégate belge dans le sillage des drakkars
Les premiers essais maritimes de Galileo en dehors de l’Europe continentale ont livré leur lot de données, qui sont actuellement en cours de traitement. Ces essais de longue portée dans une zone à haute latitude ont couvert la mer du Nord, en suivant la route empruntée historiquement par les Vikings à bord de leurs drakkars il y a douze siècles.
D’après des ouvrages anciens, les Vikings auraient utilisé des « pierres de soleil » pour s’orienter en mer. Selon des archéologues contemporains, ces pierres étaient probablement des cristaux polarisés qui permettaient aux navigateurs de repérer le soleil même par temps couvert.
La frégate belge F930 Leopold I, qui a pris part à la campagne de tests fin 2013, n’a pas embarqué de pierres de soleil mais bien un équipement dernier cri, dont des récepteurs Galileo pour le service ouvert, en accès libre pour le grand public, et le service public réglementé (PRS, Public Regulated Service), doté d’une protection renforcée.
« Galileo connaît actuellement une transition entre sa phase de validation en orbite et sa phase ultérieure de capacité opérationnelle complète (Full Operational Capability) », explique Miguel Manteiga Bautista, à la tête du Global Navigation Satellite System (GNSS) Security Office à l'ESA.
« Nous sommes donc en plein travail de tests expérimentaux pour tous les services Galileo, tout particulièrement le service public réglementé, qui offre le positionnement et la synchronisation les plus précis, avec un accès strictement limité aux utilisateurs autorisés. »
Partie de la base navale de la ville néerlandaise de Den Helder le 4 décembre 2013, la frégate a fendu les mers pour rejoindre Stavanger (Norvège). Puis, traversant des eaux extrêmement houleuses (vagues hautes de dix mètres), elle a continué vers le nord à destination du cercle Arctique, qu’elle a atteint le 17 décembre – une première pour les observations Galileo relatives au SPR – avant de rentrer.
Sur place, les tests ont fourni des preuves tangibles sur la stabilité du signal Galileo, dans une zone à haute latitude, pour ses deux bandes de fréquence opérationnelles, égalant les systèmes satellites à basse altitude présents dans le ciel local.
Après les tests sur route et dans les airs effectués en été et à l’automne derniers, il restait un dernier défi à relever lors de la phase de validation en orbite : la réalisation en mer d’essais de longue portée, dans une zone à haute latitude.
Les essais ont été réalisés dans le cadre du projet PRS Participants To IOV (PPTI) regroupant les participants à la validation en orbite pour le service public réglementé. Ce projet est géré conjointement par l’ESA et la Commission européenne, en collaboration avec l’Agence du GNSS européen et plusieurs États membres de l’Union européenne qui disposent de la technologie des récepteurs tests pour le PRS.
Conduite par l’école royale militaire du ministère belge de la Défense, par l’agence spatiale du Royaume-Uni, en collaboration avec l’entreprise britannique Nottingham Scientific Ltd (spécialisée dans la navigation par satellite) et par l’ESA, la mise à l’essai visait à garantir la disponibilité des signaux PRS lorsque les quatre satellites Galileo en orbite à l’heure actuelle sont visibles.
À Den Helder, la frégate a été pourvue d’un équipement pour des essais en corrélation. La Belgique a connecté un récepteur SPR et un récepteur de service ouvert, fabriqué chez la firme belge Septenrtio NV, à une antenne commune ; le récepteur SPR a enregistré des mesures SPR brutes sur les deux bandes de fréquence ; le récepteur de service ouvert a quant à lui capté des données de signaux Glonass, GPS et Galileo en accès libre à des intervalles d’une seconde.
Nottingham Scientific Ltd a installé son système ULTRA en le configurant pour l’enregistrement d’échantillons de radiofréquence en vue d’un traitement ultérieur approfondi des signaux Galileo en accès libre et SPR.
« Il s’agissait de la première utilisation de l’équipement PRS par-delà les frontières de l’Union européenne. La sécurité représentait donc un véritable défi », indique Bruno Vermeire, à la tête de l’autorité compétente PRS pour la Belgique (au sein du Service Public Fédéral des Affaires Etrangères).
« Plusieurs partenaires issus de différents pays ainsi que des industries étaient impliqués dans les essais. La sécurité requise a été garantie en permanence, grâce à l’engagement collectif de tous les partenaires, sans qui tout cela aurait été impossible. »
David Parker, chef de l’agence spatiale du Royaume-Uni : « Ces essais constituent une étape essentielle dans notre travail visant à démontrer sans plus attendre la capacité du SPR sur différentes plateformes. »
« Ils devraient inspirer une coopération internationale plus vaste entre les gouvernements nationaux et les industries afin de prouver et de démontrer l’efficacité du SPR pour différentes utilisations. »
Alain Muls, professeur à l’École royale militaire de Belgique, a relevé le défi de la coordination des essais en mer en évitant les interférences avec les opérations habituelles de la frégate : « Grâce à la collaboration de la composante marine de la Défense belge, tout particulièrement celle du commandant de la frégate et de l’équipage, les résultats préliminaires s’annoncent très prometteurs ».
« Il a été possible de démontrer dans la pratique la réception des services de navigation Galileo en accès libre et SPR et ce, dans des conditions maritimes difficiles, avec des vagues parfois hautes de 10 mètres. »
Mark Dumville, directeur général de Nottingham Scientific Ltd, ajoute : « Cette mission repose sur un effort de coopération réelle à tous les niveaux. Les essais ont impliqué les gouvernements du Royaume-Uni et de la Belgique, ainsi que les partenaires industriels nationaux, avec le soutien de plusieurs organisations européennes et d’États comme les Pays-Bas ou la Norvège ».
« Grâce à cet effort collectif, nous avons eu la possibilité de mettre à l’épreuve le concept du traitement d’échantillons de radiofréquence de signaux Galileo SPR dans des conditions d’opération réelles. Nous avons confirmé que le prototype de récepteur est désormais prêt à appuyer les gouvernements européens et à permettre les utilisations SPR connexes. »
Le caractère collaboratif de ces essais a fait l’objet d’une reconnaissance officielle à l’arrivé de la frégate F930 Leopold I à Stavenger. Sous la supervision de l’Autorité nationale de sécurité de la Belgique, en la personne de Jochen Devadder, l’ambassadeur belge en Norvège, Michel Godfrind, a fourni davantage d’informations sur les essais à une délégation norvégienne.
Les résultats de ces tests serviront de base aux développements de Galileo au cours des prochaines années.
