Logiciel ergospace®
Simulation de la propagation d'ondes électromagnétiques en milieux 3D complexes
  |
|
|
Le logiciel ergospace® est le premier logiciel à utiliser la méthode déterministe du Lancer de Rayons (Ray Tracing)
pour simuler la propagation d'ondes électromagnétiques en milieux 3D complexes. Il calcule aussi bien les trajets
directs que réfléchis, diffractés, transmis ou encore diffusés et met ainsi en évidence les masquages induits par
l'environnement. ergospace® constitue un puissant outil d'analyse des performances des systèmes de navigation et
télécommunications.
- Scènes 3D : formats VRML 1.0 et 2.0, DXF et BD ALTI® de l'IGN. - Emetteurs : satellites, pseudolites, répéteurs, brouilleurs. ergospace® utilise de la librairie de Mathématiques Spatiales de CNES (MSLIB) - Paramètres de Simulation : dates de départ et arrivée, échantillonnage, nombre maximal de réflexions, transmissions et diffractions, vitesse de déplacement du récepteur... La simulation de propagation des ondes électromagnétiques s'effectue au travers de l'établissement des bilans de liaison et d'erreur: Bilan de Liaison : Le bilan de liaison est établi à chaque point de simulation et pour chaque trajet. ergospace® détermine la puissance du signal et la puissance de bruit. La puissance du signal prend en compte les paramètres suivants : - Puissance d'émission du signal - Pertes de câblage - Pertes d'espace libre - Diagrammes d'antennes 3D pour les émetteurs et le récepteur - Pertes dues aux composantes gazeuses de l'atmosphère - Pertes dues aux interactions du signal avec l'environnement Concernant la puissance de bruit, ergospace® calcule une température de bruit du système pour déterminer le bruit défini à l'entrée du récepteur. Bilan d'Erreur : Le logiciel ergospace® prend en compte les erreurs intrinsèques : - Les dérives des horloges émetteur - Les déribes de l'horloge récepteur Il calcule également les erreurs extrinsèques : - Les erreurs ionosphériques - Les erreurs troposphériques - Les erreurs dues aux trajets multiples - Les erreurs récepteur. Sorties du logiciel ergospace® : Les ondes électromagnétiques sont modélisées vectoriellement. Chaque rayon calculé est caractérisé par une amplitude, une phase, une atténuation. Le décalage Doppler est calculé et la puissance composite d'un canal donné est restituée par la somme vectorielle de toutes les ondes électromagnétiques arrivant au récepteur. ergospace® permet d'évaluer les performances d'un système G.N.S.S. par le calcul des D.O.P. (Dilution Of Precision) et des précisions (E.P.). Le logiciel met également en évidence la visibilité des satellites. ergospace® inclut aussi un module de cartographie qui permet d'analyser les performances du système en termes de disponibilité, de géométrie et de précision, pour chaque point d'une scène 3D. Le module InDoor établit aussi des cartographies de puissances. |
Modélisations de propagation dans divers environnements
ergospace® simule la propagation des ondes électromagnétiques à l'intérieur d'environnements 3D complexes. Le logiciel inclut et utilise différents modules pour une simulation des plus réalistes. Module OutDoor : Le module OutDoor constitue la base du logiciel ergospace®. Les simulations s'effectuent dans des canyons urbains. Module InDoor : Les simulations s'effectuent pour des points proches ou à l'intérieur des bâtiments. Les effets de diffractions et transmissions sont alors notoires. Module Porteur : Le module Porteur met en évidence les interactions du porteur de l'antenne avec les signaux électromagnétiques. La géométrie du porteur est prise en compte dans les calculs de trajets, ainsi que la modification du diagramme d'antenne due à la géométrie du porteur. Certains environnements ne peuvent être modélisés statiquement à cause de leur caractère changeant, comme par exemple la mer dont la surface est en permanence en mouvement, ou encore les arbres et forêts dont les branchages se meuvent sous l'effet du vent. C'est pourquoi certains modules de modélisations statistiques de l'environnement ont été mis en place sous ergospace®. Module Mer : Le module Mer permet de modéliser la réception des signaux électromagnétiques en milieu maritime, phénomène particulièrement complexe étant donné le caractère « changeant » de l'environnement et les nombreux paramètres à prendre en compte (salinités, vitesse et direction du vent, température). ergospace® modélise de façon statistique la surface maritime. Deux modélisations sont utilisées pour les calculs électromagnétiques: L'approximation de Kirchhoff et le Two Scales Model. Module Boisé : Il s'agit ici de calculer les diffusions des signaux sur l'environnement forestier. Les calculs de propagation des ondes se font de manière différente selon la densité du milieu. En effet, si dans un milieu relativement dense (forêt amazonienne par exemple), des approximations statiques sur le milieu peuvent être faites, l'effet d'arbres isolés ou de forêts clairsemées exige un calcul plus complexe des interactions. Pour le modèle dit Modèle Arbre Isolé, le logiciel ergospace® reconstitue un arbre en 3D par une modélisation cylindrique, un cylindre représentant une branche (ou tronc). La méthode du lancer de rayons est alors utilisée, ceci en considérant les atténuations dues au feuillage de l'arbre. Pour le modèle dit Modèle Forêt dense, les calculs de simulation s'effectuent de manière différente pour un point au-dessus de la canopée et un point au-dessous de la canopée. Au-dessus, La diffusion sur la canopée est calculée. Et au-dessous, l'interaction pour chacune des branches dans un rayon donné autour du récepteur est déterminée. |
© 2001-2008 Ergospace
Dernière Mise à jour: Juin 2008 |