FR3084752A1

FR3084752A1 - Dispositif et procede de verification de l'authenticite de signaux gnss

Info

Publication number: FR3084752A1
Application number: FR1800834A
Authority: FR
Inventors: Robert Schegerin
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-08-01
Filing date: 2018-08-01
Publication date: 2020-02-07
Anticipated expiration: 2038-08-01
Also published as: FR3084752B1

Abstract

Dispositif autonome et en temps réel, de détermination de l'authenticité des signaux GNSS reçus par un mobile, comprenant quatre antennes GNSS, toutes situées sur la peau externe du mobile et sur la partie supérieure du mobile, comprenant des moyens de calculs et de comparaison entre la position réelle et la position calculée des satellites de géolocalisation utilisés.

Description

Dispositif et procédé de vérification de l’authenticité de signaux GNSS

La présente invention concerne un dispositif et un procédé de vérification de l’authenticité de signaux GNSS.

Elle concerne principalement un dispositif et un procédé de navigation et de pilotage pour mobiles.

Elle concerne principalement un dispositif et un procédé de pilotage et de navigation pour les aéronefs habités ou les drones ou les missiles.

Elle utilise la position absolue précise (métrique) de quatre points d'un mobile par rapport à un repère fixe terrestre et la position relative très précise (centimétrique) des mêmes quatre points du dit mobile.

Elle concerne principalement la détection en temps réel d’une attaque malveillante modifiant les informations envoyées du sol ou par un ou plusieurs satellites de géolocalisation.

Aujourd’hui les informations « GPS » (Global Positionning System) ou « GNSS » (Global Navigation Satellite System) sont de plus en plus utilisées. En effet les informations fournies par ces systèmes sont très précises et peu coûteuses. Par exemple les informations issues des systèmes gyroscopiques sont régulièrement corrigées par les informations GNSS. En effet tous les systèmes gyroscopiques dérivent dans le temps, ce qui n’est pas le cas des informations GNSS. Les informations GNSS sont déjà intégrées dans des systèmes vitaux de navigation, notamment pour corriger la dérive des systèmes gyroscopiques.

Dans quelques années plusieurs autres constellations vont augmenter sensiblement le nombre de satellites de géolocalisation disponibles. Actuellement une trentaine de satellites sont disponibles alors que dans cinq ans il est probable que 150 satellites de géolocalisation seront disponibles. La précision et la fiabilité en sera certainement accrue.

Les pannes de satellite peuvent facilement être prises en compte. En effet quatre ou cinq satellites seulement sont nécessaires pour obtenir des informations précises. Toutefois l’utilisation de données GNSS dans les systèmes vitaux aéronautiques ne peuvent être acceptée aujourd’hui car la menace d’une modification malintentionnée des informations GNSS, bien que difficile, ne peut être exclue.

En effet, il n’est pas impossible de concevoir l’émission de signaux malveillants qui seraient légèrement différents des signaux originaux et qui auraient comme conséquence d’écarter le mobile de la trajectoire désirée en corrigeant les informations gyroscopiques. Une telle menace et très pénalisante notamment pour l’aviation civile, mais également pour l’aviation militaire.

Un des buts principaux de ce présent brevet est de définir un moyen simple, peu coûteux, fiable, en temps réel et autonome permettant de s’assurer à 100% de l’authenticité des signaux GNSS reçus.

De nombreux systèmes ont été proposés pour essayer de palier à ce problème :

- il a été proposé de crypter les signaux GNSS émis par les satellites afin que personne ne puisse envoyer des signaux de même nature qui conduiraient le mobile sur une fausse piste. Malheureusement cela implique d’avoir la main et de crypter les signaux émis par les satellites. Le coût d’un tel système est énorme et ne peut pas être envisagé pour des applications civiles et difficilement envisageable pour des applications militaires. D’autre part le fait qu’une puissance étrangère arrive à décrypter et à recrypter les messages envoyés ne peut être exclu.

- Il a été proposé de noter la puissance de réception des données reçues afin de s’assurer que le signal vient bien du satellite désiré et non pas d’une source malveillante. Malheureusement ce critère n’est pas assez déterminant pour caractériser de façon certaine un signal malveillant.

- il a été proposé d’utiliser plusieurs constellations pour vérifier la validité des signaux. Malheureusement on peut concevoir qu’une puissance étrangère malveillante arrive à modifier les signaux de plusieurs constellations.

Les publications ci-après font partie de l’art antérieur :

- De la publication KR 2012 0025 027 est connu un dispositif comprenant au moins un DGPS pour connaître l'emplacement d'un bateau et pour déterminer avec précision les valeurs de l'emplacement et le mouvement d'un navire, notamment, l'angle de tangage, de roulis dudit navire. Cependant, les antennes GPS dudit dispositif ne sont pas coordonnées entre elles.

- De la publication US 6 002 362 est connu un système de mesure de position et de commande d'un appareil mobile tel qu'un camion comprenant au moins une antenne GPS susceptible de recevoir un signal GPS et un récepteur GPS relativement immobile, installé dans une position où ses coordonnées géométriques sont connues avec précision. Malheureusement le système est un DGPS et peut donc être écarté de l'état de la technique du domaine technique en cause ici.

- Les brevets US 2002/029110, US 4 990 922, US 2009/164067 et W0 98/29757 font partie de l’arrière-plan technologique. Ils décrivent d’autres combinaisons de certaines caractéristiques de la revendication une, mais aucun de ces documents décrit l’ensemble des caractéristiques de la revendication une de la présente invention.

- Le brevet WO2017203108 décrit un dispositif comprenant quatre antennes GNSS situées sur un aéronef. Ce brevet ne décrit ni même ne suggère d’utiliser la position des quatre antennes pour calculer la position des satellites de géolocalisation et de comparer cette position calculée avec la position réelle de ces satellites obtenue par un autre moyen, et ainsi d’en déduire si les signaux GNSS reçus sont authentiques ou non.

Ces dits documents ne décrivent ni ne suggèrent ni le dispositif ni le procédé présenté dans les revendications du présent brevet d’invention. Ces dits documents ni ne décrivent ni même ne suggèrent l’obtention, à chaque instant, de la position calculée de chaque satellite à partir de la position absolue et relatives des quatre antennes GNSS, de la pseudo-distance des segments joignant les quatre antennes GNSS avec chaque satellite utilisé, de la position réelle de chaque satellite utilisé, ni la comparaison de cette dite position calculée avec la dite position réelle de chaque satellite.

Par conséquent, l’invention peut être considérée comme attaquant de manière nonévidente l’assurance à chaque instant, que les signaux obtenus sont bien des signaux valides et non émis par une source malveillante si la distance existant entre la position calculée de chaque satellite et la position réelle de chaque satellite est inférieure à une valeur prédéterminée.

Il est à remarquer que les systèmes vitaux de pilotage ne possèdent pas en euxmêmes la possibilité de vérifier les résultats qu’ils fournissent comme c’est le cas, par exemple des chaînes anémométriques et des chaînes gyroscopiques. Pour cette raison deux éléments redondés ne sont pas suffisants pour assurer la sécurité en cas de panne d’un élément. Il est nécessaire de placer trois éléments identiques pour vérifier l’élément qui est en panne et ceux qui fonctionnent.

Le fait d’avoir un système possédant en lui-même un moyen de vérification de bon fonctionnement est un avantage significatif en termes de masse de volume et de prix, car il suffit de le redonder deux fois au lieu de trois.

Le but principal de la présente invention est donc de fournir à chaque instant une information fiable à 100% et autonome de l’authenticité des signaux GNSS reçus.

Dans la description qui suit, les termes listés ci-après auront la définition suivante :

- Référentiel : Système de repérage permettant de situer un solide dans l'espace et dans le temps. Il est idéalement constitué d'un trièdre ou repère spatial, et d'une horloge ou repère temporel.

- Référentiel prédéfini : Système de repérage idéalement défini, connu avec précision.

- biunivoque: une liaison où à un élément d'un ensemble correspond un élément et un seul de l'autre ensemble. Exemple pour un x d'un ensemble correspond un élément et un seul y de l'autre ensemble et réciproquement.

- Position absolue métrique d'un point d'un aéronef par rapport à un repère fixe : positionnement tridimensionnel précis de ce dit point à un ou quelques mètres près.

- Position relative centimétrique d'un point d'un aéronef : positionnement relatif tridimensionnel d'un point de l'aéronef par rapport à un autre point de l'aéronef et/ou positionnement tridimensionnel dans un repère fixe aéronef, ces dits positionnements étant connus à un ou quelques centimètres près.

- deux plans sont dits sensiblement perpendiculaires si ils sont perpendiculaires à plus ou moins cinq degrés près.

- « GPS » : appelé en anglais « Global Postionning System » : système mondial de positionnement par satellites. Nous engloberons par ce terme les autres systèmes de positionnement satellitaire existants ou en cours de développement :

- « GLONASS » : système de positionnement par satellites d'origine soviétique

- « GALILEO» : système de positionnement par satellites développé par l'Union européenne dont le déploiement doit s'achever vers 2020.

- « BEIDOU » également nommé « COMPASS » est un système de navigation et de positionnement par satellites chinois en cours de déploiement qui devrait devenir complètement opérationnel en 2020.

- « signaux GNSS » : signaux de géolocalisation englobant le système « GPS » et les autres systèmes satellitaires de géolocalisation.

- « Vitesse anémométrique » : vitesse de l'aéronef par rapport à la masse d'air environnante exprimée généralement en nœuds ou en Mach.

- « Altitude pression »: altitude par rapport à la mer calculée à partir de valeur de pressions statiques.

- « Incidence anémométrique » : angle d'incidence de l'aéronef par rapport à la masse d'air environnante exprimée généralement en degrés, également appelé angle d'attaque ou incidence, obtenue en général à partir d'une sonde d'incidence.

- « Vitesse verticale anémométrique »: vitesse verticale de l'aéronef par rapport à la masse d'air environnante exprimée généralement en pieds par minute et obtenue à partir des variations de pressions statiques,

- « dérapage anémométrique » : angle de dérapage par rapport à la masse d'air environnante exprimé généralement en degrés, et obtenu à partir d'une sonde de dérapage ou des différences de pressions statiques gauche/droite ou à l'aide d'un fil de laine sur planeurs.

- « Winglet » : saumon d'aile continuant l'aile vers le haut et/ou vers le bas.

- « Extrémité de l’aile » : partie de l’aile située dans la moitié extérieure de l’aile. Par exemple si une aile a une envergure de 30 mètres par rapport au plan de symétrie avion, la partie extrémité de l’aile est située entre 15 et 30 mètres du plan de symétrie avion.

- « Sharlets » : structure de bout d’aile améliorant les performances aérodynamiques de la voilure.

- « Pseudo-distance » : c’est la distance calculée entre deux points à partir du temps mesuré que met une onde électromagnétique pour joindre ces deux points en estimant la vitesse de cette onde électromagnétique cheminant dans le milieu considéré.

- « deux segments de droites » sont dits sensiblement perpendiculaires si l’angle formé entre ces deux segments est égal à 90 degrés plus ou moins 5 degrés.

- « position » une position est définie par trois coordonnées mesurées sur un référentiel terrestre.

Il est important de remarquer que les dimensions d'un mobile sont faibles par rapport aux distances existant entre les satellites et le mobile. Par exemple, l'envergure d'une voilure d'un mobile civil gros porteur est de l'ordre de 80 mètres et la longueur de fuselage de 70 mètres environ (pour l'AIRBUS A380 par exemple), alors que la distance entre les satellites et le mobile est de l'ordre de

20000 mètres. D'autre part les erreurs de mesure de temps de vol des ondes électromagnétiques sont dues principalement à des phénomènes atmosphériques. Les rayons électromagnétiques provenant d'un satellite et arrivant sur plusieurs points du mobile subissent les mêmes perturbations. En conséquence les mesures relatives de position entre deux points d'un mobile sont très précises dans la mesure où les antennes sont « coordonnées ». On estime à un ou quelques centimètres la précision des coordonnées relatives entre deux points d'un mobile bien que la précision absolue de la mesure soit égale à un ou plusieurs mètres.

Il faut noter que, dans l’espace, deux points peuvent être reliés par un seul segment de droite, trois points peuvent être reliés par trois segments de droite et quatre points peuvent être reliés par six segments de droite.

L'invention parvient à résoudre les problèmes techniques énoncés précédemment en proposant un dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS reçus par un mobile M, ledit mobile M comprenant un fuselage F, une voilure constituée par une aile gauche AG et une aile droite AD , ledit mobile M comprenant une partie avant AV et une partie arrière AR, une partie supérieure et une partie inférieure, un point O situé sensiblement au centre du mobile, un axe longitudinal OX dirigé vers l'avant du mobile M, un axe latéral OY dirigé vers la droite, un axe vertical OZ dirigé vers le haut du mobile, les axes OX, OY, et OZ constituant un repère OXYZ orthogonal lié au mobile M, le plan OXZ constituant le plan de symétrie du mobile M, le plan OXY constituant le plan dit horizontal du mobile, le plan OYZ séparant la partie avant de la partie arrière du mobile M, et une peau externe isolant le mobile M de l'atmosphère extérieure, comprenant en outre

- quatre antennes GNSS A1, A2, A3 et A4, toutes situées sur la peau externe du mobile et sur la partie supérieure du mobile, l'antenne A1 étant située à l'avant, l'antenne A2 étant située à l'arrière, l'antenne A3 étant située à l'extrémité de l'aile gauche AG, l'antenne A4 étant située à l'extrémité de l'aile droite AD, les segments de droite A1A2 et A3A4 étant sensiblement perpendiculaires

- pour chaque antenne GNSS, un récepteur de signaux GNSS placé près de chaque antenne permettant de collecter les données brutes fournies par chaque satellite utilisé et notamment

- la valeur de l’instant t avec grande précision

- les pseudo-distances existant entre le satellite utilisé S1 et chaque antenne à cet instant t,

- une liaison coaxiale entre chaque antenne et son récepteur,

- un calculateur central,

- une liaison filaire joignant les quatre récepteurs avec le calculateur central,

- ce dit calculateur central permettant de connaître à chaque instant,

- avec une précision métrique, les trois coordonnées tridimensionnelles par rapport à un référentiel fixe terrestre, des quatre antennes A1, A2, A3, et A4,

- avec une précision centimétrique les coordonnées relatives tridimensionnelles des quatre antennes A1, A2, A3, et A4 par rapport à un repère fixe lié au mobile,

- un moyen d’obtention MO de la position réelle PR1 d’au moins un satellite utilisé S1,

- un moyen de calcul MC de la position calculée PC1 d’au moins un satellite utilisé S1, à partir d’au moins une coordonnée absolue CA1, ou CA2, ou CA3 , ou CA4 et à partir des coordonnées relatives CR1, CR2, CR3, et CR4 des quatre antennes coordonnées A1, A2, A3, et A4 et des pseudo-distances PD1, PD2, PD3 et PD4 existant entre les quatre antennes et au moins un satellite utilisé S1 tel que

PC1= fonction de (CA1, ou CA2, ou CA3, ou CA4, CR1, CR2, CR3, CR4, PD1, PD2, PD3 et PD4)

- un moyen MCA de calcul de la distance D existant entre la position réelle PR1 d’au moins un satellite utilisé S1 et la position calculée PC1 du satellite S1.

- un moyen MCC de comparaison de ladite distance D avec une valeur prédéterminée DP.

Avantageusement le moyen MO d’obtention de la position réelle PR1 d’au moins un satellite utilisé S1 à l’instant t est une table éphéméride préenregistrée des positions de ce satellite en fonction du temps.

Avantageusement le moyen MO d’obtention de la position réelle PR1 d’au moins un satellite utilisé S1 à l’instant t est obtenue par extrapolation des positions de ce satellite S1, fournies par ce satellite S1 dans les minutes ou les heures qui précédent l’instant t.

Avantageusement la liaison filaire joignant les quatre récepteurs avec un calculateur central est remplacée par une liaison radio de type « WIFI ».

Avantageusement le moyen de calcul de la distance D existant entre la position réelle PR1 d’au moins un satellite utilisé S1 et la position calculée PC1 du satellite S1 consiste à calculer la distance D en calculant la racine carrée de la somme des carrés des différences de chacune des coordonnées réelles et calculées suivant chacun des trois axes X, Y et Z du repère terrestre, où :

D= SQRT ((PC1x-PR1x)² + (PC1y-PR1y)² + (PC1z-PR1z)² ) avec PC1x : coordonnée suivant X du point PC1, avec PC1y : coordonnée suivant Y du point PC1, avec PC1z : coordonnée suivant Z du point PC1, avec PR1x : coordonnée suivant X du point PR1, avec PR1y : coordonnée suivant Y du point PR1, avec PR1z : coordonnée suivant Z du point PR1, Avantageusement si la distance

- est inférieure à 100 mètres le signal est authentique

- est supérieure ou égal à 100 mètres le signal est probablement non authentique. Avantageusement le dispositif comprend en outre un moyen supplémentaire de vérification de l’authenticité des signaux GNSS reçus en comparant la distance existant entre les vecteurs A1A2 et A3A4 avec ce qu’elle devrait être en fonction des conditions environnementales et massique de l’appareil, comme par exemple la masse, la vitesse, l’incidence, l’altitude ou l’accélération verticale.

Il est avantageux de proposer un procédé autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS utilisant un dispositif tel que décrit dans une ou plusieurs des revendications précédentes et comprenant la succession d’étapes suivante, pour chaque instant t de calcul, et pour chaque satellite :

- étape 1 : On enregistre les valeurs de position absolues et relatives des quatre antennes GNSS A1, A2, A3 et A4 obtenues par le calculateur,

- étape 2 : on calcule par extrapolation des positions précédentes ou en utilisant une éphéméride, la position réelle de chaque satellite,

- étape 3 : on calcule la position de chaque satellite à partir des positions absolues et relatives des quatre antennes GNSS et des pseudo-distances existant entre chaque satellite et les quatre antennes.

- étape 4 : On calcule la distance D existant entre la position réelle et la position calculée pour chaque satellite,

- étape 5 : On vérifie que cette distance D est inférieure à une distance prédéterminée PD par exemple 100 mètres.

- étape 6 : si cette distance D est supérieure à PD alors on informe le pilote ou le sol qu’il est probable que les signaux reçus ne sont pas authentiques et qu’on ne peut les utiliser pour corriger notamment les positions fournies par les systèmes gyroscopiques.

Il est avantageux de proposer un procédé autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS utilisant un dispositif tel que décrit dans une ou plusieurs des revendications précédente en comprenant une succession d’étapes prises dans l’ordre suivant ou dans un ordre différent telles que pour chaque instant t de calcul et pour chaque satellite

- étape un : On enregistre les valeurs de position absolues et relatives des quatre antennes GNSS A1, A2, A3 et A4

- étape deux : on calcule par extrapolation des positions précédente ou en utilisant une éphéméride, la position réelle de chaque satellite

- étape trois : on calcule la position de chaque satellite à partir des positions absolues et relatives des quatre antennes GNSS

- étape quatre : On calcule la distance existant entre la position réelle et la position calculée pour chaque satellite,

- étape cinq : On vérifie que cette distance D est inférieure à une distance prédéterminée PD par exemple 100 mètres.

- étape six : si cette distance D est supérieure à PD alors on informe le pilote ou le sol qu’il est probable que les signaux reçus ne sont pas authentiques et qu’on ne peut les utiliser pour corriger par exemple les positions fournie par les systèmes gyroscopiques.

- étape sept : on confirme l’authenticité des signaux GNSS en vérifiant que la distance existant entre les segments de droite A1A2 et A3A4 est cohérente avec ce qu’elle devrait être compte tenu de l’environnement (vitesse, incidence, altitude) et les masses et accélérations verticales présentes à cet instant t.

D'autres caractéristiques et avantage de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se rapportera aux dessins annexés dans lesquels :

- La figure 1 est une représentation schématique d'un mobile M comprenant le dispositif selon l'invention,

- La figure 2 est une représentation schématique de la position relative des quatre antennes du mobile, et la position réelle PR1 d’un satellite S1 avec la position calculée PC1 du satellite S1

Un mode préféré de réalisation est décrit ci-après. Cette description utilise les figures 1 et 2.

Un aéronef, ici un avion comprend quatre antennes GPS placées sur la peau extérieure de l'aéronef. Ces quatre antennes sont placées sur la partie supérieure de l'aéronef. Ici l'antenne A1 est placée à l'avant, l'antenne A2 est placée sur le saumon de dérive, l'antenne A3 sur le saumon à l'extrémité de l'aile gauche AG, et l'antenne A4 est placée sur le saumon à l'extrémité de l'aile droite AD.

Chaque antenne est reliée à un récepteur par un câble coaxial court de longueur inférieure à 50 centimètres. Chaque récepteur comprend en outre un accéléromètre permettant d’envoyer les informations à l’ordinateur central, afin qu’il soit possible de déceler et de corriger les « sauts de phases ». En effet si les informations de pseudodistances varient rapidement et que l’accélérateur ne détecte pas d’accélération importante, alors on saura qu’il s’agit d’un saut de phase. L’ordinateur central pourra donc continuer les calculs par extrapolation des valeurs précédentes et en fonction de la valeur d’accélération de chaque récepteur.

Chaque récepteur est relié par câble filaire ou une liaison de type « WIFI » à l’ordinateur central.

Toutes les antennes sont coordonnées entre-elles, afin que les positions relatives de ces quatre antennes soient précises au centimètre près.

L’ordinateur calcule, à chaque instant t, la position calculée de tous les satellites utilisés à partir des positions précises des quatre antennes et des pseudo-distances des antennes à chaque satellite.

Une méthode de calcul consiste à calculer la ligne courbe LA1A2 en utilisant la position des points A1 et A2 et la pseudo-distance existant entre l’antenne A1 et le satellite correspondant et la pseudo-distance existant entre l’antenne A2 et le satellite correspondant. On calcule ensuite la ligne courbe LA3A4 en utilisant la position des points A3 et A4 et la pseudo-distance existant entre l’antenne A3 et le satellite correspondant et la pseudo-distance existant entre l’antenne A4 et le satellite correspondant. Puis on calcule la position du point PC1 qui est le point d’intersection des deux courbes LA1A2 et LA3A4 ou le point le plus proche de ces deux lignes courbes.

On obtient ensuite, à chaque instant t, à l’aide des éphémérides de positions des satellites, ou par extrapolation des positions précédentes, la position réelle de chaque satellites PR1 à chaque instant t.

On peut ensuite calculer à chaque instant t, et pour chaque satellite, la distance existant entre la position calculée et la position réelle de chaque satellite. Si cette dite distance entre la position calculée et la position réelle de chaque satellite est inférieure à une distance préétablie, par exemple 100 mètres, on en déduit que les signaux GNSS reçus sont authentiques.

Il est possible de confirmer cette méthode de calcul de l’authenticité des signaux GNSS, en vérifiant que la distance entre les segments de droites A1A2 et A3A4 sont égaux à ce qu’elle devrait être compte tenu des contraintes environnementales et opérationnelles appliquées au mobile. En effet plusieurs facteurs influent sur la distance entre les segments de droites A1A2 et A3A4, on peut citer :

- l’incidence,

- la vitesse,

- l’altitude,

- la masse de carburant dans les ailes,

- la masse totale,

- l’accélération verticale,

- les lois aérodynamiques de portance et traînée,

- la poussée des moteurs,

Il est probable que des essais en vol permettront de confirmer et de quantifier l’influence de ces paramètres et permettront peut-être d’en éliminer certains et d’en rajouter d’autres.

L'utilisation de composants existants permet de prévoir un développement, ainsi qu’une qualification/certification rapide.

Le dispositif et le procédé selon l'invention ne sont nullement limités aux modes de réalisations décrits et représentés, mais l'homme du métier saura y apporter toute variation conforme à son esprit. Par exemple une application sur un hélicoptère ou sur un navire ou sur un véhicule terrestre est tout à fait envisageable.

Claims

REVENDICATIONS

1) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS reçus par un mobile (M), ledit mobile (M) comprenant un fuselage (F), une voilure constituée par une aile gauche (AG) et une aile droite (AD), ledit mobile (M) comprenant une partie avant (AV) et une partie arrière (AR), une partie supérieure et une partie inférieure, un point (O) situé sensiblement au centre du mobile, un axe longitudinal (OX) dirigé vers l'avant du mobile (M), un axe latéral (OY) dirigé vers la droite, un axe vertical (OZ) dirigé vers le haut du mobile, les axes (OX), (OY), et (OZ) constituant un repère OXYZ orthogonal lié au mobile (M), le plan OXZ constituant le plan de symétrie du mobile (M), le plan OXY constituant le plan dit horizontal du mobile, le plan OYZ séparant la partie avant de la partie arrière du mobile M, et une peau externe isolant le mobile M de l'atmosphère extérieure, caractérisé en ce que ledit dispositif comprend en outre

- quatre antennes GNSS (A1), (A2), (A3) et (A4), toutes situées sur la peau externe du mobile et sur la partie supérieure du mobile, l'antenne (A1) étant située à l'avant, l'antenne (A2) étant située à l'arrière, l'antenne (A3) étant située à l'extrémité de l'aile gauche (AG), l'antenne (A4) étant située à l'extrémité de l'aile droite (AD), les segments de droite A1A2 et A3A4 étant sensiblement perpendiculaires

- pour chaque antenne GNSS, un récepteur de signaux GNSS placé près de chaque antenne permettant de collecter les données brutes fournies par chaque satellite utilisé et notamment

- la valeur de l’instant t avec grande précision

- les pseudo-distances existant entre le satellite utilisé S1 et chaque antenne à cet instant t,

- une liaison coaxiale entre chaque antenne et son récepteur,

- un calculateur central,

- une liaison filaire joignant les quatre récepteurs avec le calculateur central,

- ce dit calculateur central permettant de connaître à chaque instant,

- avec une précision métrique, les trois coordonnées tridimensionnelles par rapport à un référentiel fixe terrestre, des quatre antennes (A1), (A2), (A3), et (A4), ·· avec une précision centimétrique les coordonnées relatives tridimensionnelles des quatre antennes (A1), (A2), (A3), et (A4) par rapport à un repère fixe lié au mobile,

- un moyen d’obtention MO de la position réelle (PR1) d’au moins un satellite utilisé (S1),

- un moyen de calcul MC de la position calculée (PC1) d'au moins un satellite utilisé (S1), à partir d’au moins une position absolue d’une antenne (A1) ou (A2) ou (A3) ou (A4) et à partir des positions relatives (CR1 ), (CR2), (CR3), et (CR4) des quatre antennes coordonnées (A1), (A2), (A3), et (A4) et des pseudo-distances existant entre les quatre antennes et au moins un satellite utilisé (S1).

- un moyen MCA de calcul de la distance (D) existant entre la position réelle (PR1) d’au moins un satellite utilisé (S1) et la position calculée (PC1) du satellite (S1).

- un moyen MCC de comparaison de ladite distance (D) avec une valeur prédéterminée DP.
2) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen MO d’obtention de la position réelle (PR1) d’au moins un satellite utilisé (S1) à l’instant t est une table éphéméride préenregistrée des positions de ce satellite en fonction du temps.
3) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen MO d’obtention de la position réelle (PR1) d’au moins un satellite utilisé (S1) à l’instant t est obtenue par extrapolation des positions de ce satellite (S1), fournies par ce satellite (S1 ) dans les minutes ou les heures qui précédent l’instant t.
4) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la liaison filaire joignant les quatre récepteurs avec un calculateur central est remplacée par une liaison radio de type « WIFI ».
5) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le moyen de calcul de la distance (D) existant entre la position réelle (PR1) d’au moins un satellite utilisé (S1) et la position calculée (PC1) du satellite (S1 ) consiste à calculer la distance (D) en calculant la racine carrée de la somme des carrés des différences de chacune des coordonnées réelles et calculées suivant chacun des trois axes X, Y et Z du repère terrestre, où :

D= SQRT ((PC1x-PR1x)² + (PC1y-PR1y)² + (PC1z-PR1z)² ) avec PC1x : coordonnée suivant X du point PC1, avec PC1y : coordonnée suivant Y du point PC1, avec PC1z : coordonnée suivant Z du point PC1, avec PR1x : coordonnée suivant X du point PR1, avec PR1y : coordonnée suivant Y du point PR1, avec PR1z : coordonnée suivant Z du point PR1,
6) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que si la distance (D)

- est inférieure à 100 mètres le signal est authentique

- est supérieure ou égal à 100 mètres le signal est probablement non authentique.
7) Dispositif autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend en outre un moyen supplémentaire de vérification de l’authenticité des signaux GNSS reçus en comparant la distance existant entre les vecteurs A1A2 et A3A4 et en comparant cette distance avec ce qu’elle devrait être en fonction des conditions environnementales et massique de l’appareil, comme par exemple la masse, la vitesse, l’incidence, l’altitude ou l’accélération verticale.
8) Procédé autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS utilisant un dispositif tel que décrit dans une ou plusieurs des revendications précédentes et comprenant la succession d’étapes suivante, pour chaque instant t de calcul et pour chaque satellite étape 1 : On enregistre les valeurs de position absolues et relatives des quatre antennes GNSS (A1), (A2), (A3) et (A4) obtenues par le calculateur,

- étape 2 on calcule par extrapolation des positions précédentes ou en utilisant une éphéméride, la position réelle de chaque satellite,

- étape 3 on calcule la position de chaque satellite à partir des positions absolues et relatives des quatre antennes GNSS et des pseudo-distances existant entre chaque satellite et les quatre antennes.

étape 4 On calcule la distance (D) existant entre la position réelle et la position calculée pour chaque satellite,

- étape 5 On vérifie que cette distance (D) est inférieure à une distance prédéterminée PD par exemple 100 mètres.

- étape 6 si cette distance (D) est supérieure à PD alors on informe le pilote ou le sol qu’il est probable que les signaux reçus ne sont pas authentiques et qu’on ne peut les utiliser pour corriger les positions fournie par les systèmes gyroscopiques.
9) Procédé autonome de détermination de l’authenticité des signaux GNSS utilisant un dispositif tel que décrit dans une ou plusieurs des revendications 1 à 7 en comprenant une succession d’étapes prises dans l’ordre suivant ou dans un ordre différent telles que pour chaque instant t de calcul et pour chaque satellite

- étape une : On enregistre les valeurs de position absolues et relatives des quatre antennes GNSS (A1), (A2), (A3) et (A4)

- étape deux : on calcule par extrapolation des positions précédente ou en utilisant une éphéméride, la position réelle de chaque satellite

- étape trois : on calcule la position de chaque satellite à partir des positions absolues et relatives des quatre antennes GNSS

- étape quatre : On calcule la distance existant entre la position réelle et la position calculée pour chaque satellite,

- étape cinq : On vérifie que cette distance (D) est Inférieure à une distance prédéterminée PD par exemple 100 mètres.

·· étape six : si cette distance (D) est supérieure à PD alors on informe le pilote ou le sol qu’il est probable que les signaux reçus ne sont pas authentiques et qu’on ne peut les utiliser pour corriger par exemple les positions fournie par les systèmes gyroscopiques.

étape sept : on confirme l’authenticité des signaux GNSS en vérifiant que la distance existant entre les segments de droite A1A2 et A3A4 est cohérente avec ce qu’elle devrait être compte tenu de l’environnement (vitesse, incidence) et les masses et accélérations verticales en présence à cet instant t.