Géolocalisation dans une constellation de cubesats ou de pseudolites

Enseignant: Didier DONSEZ, Olivier ALPHAND

La modulation LoRa 2.4GHz permet de mesurer une distance (ie range) entre un émetteur et un récepteur. Cette fonctionnalité s'appelle en anglais le 'ranging'. La géolocalisation de l'émetteur peut être déduite à partir des plusieurs récepteurs par multilatération.

Dans le cas des constellations des cubesats comme la mini constellation V-R3X de la NASA, le 'ranging' LoRa 2.4 GHz permet aux cubesats de se positionner les uns par rapports aux autres.

Le projet Thingsat du CSUG teste l'utilisation de la modulation LoRa pour des applications spatiales. Le cubesat STORK-1 en orbite basse (500 kms) depuis Janvier 2022 embarque l'expérience Thingsat pour l'internet des objets isolés.

L'objectif du projet est d'évaluer expérimentalement la précision de la mesure de distance en LoRa 2.4 GHz en plusieurs cubesats (qui seront matérialisés au sol par des cartes TinyGS2G4 qui ont été développés par le CSUG). Ces cubesats seront embarqués à bord de ballons stratosphériques pour des tests à une altitude de 30000 mètres comme en 2019, 2020 et 2021 et à bord de drones ou pseudolites stratosphériques (Zephyr).

=Equipement=
 * Plusieurs TinyGS 2G4 https://github.com/thingsat/tinygs_2g4station/blob/main/README.md

=Firmware=
 * SX1280_Testing https://github.com/StuartsProjects/SX1280_Testing
 * RIOTOS https://github.com/donsez/RIOT/tree/pr/sx1280/tests/driver_sx1280

=Références=
 * https://orbit.dtu.dk/en/publications/ranging-capabilities-of-lora-24-ghz
 * https://www.researchgate.net/publication/343456766_LoRa_24_GHz_Communication_Link_and_Range
 * THE V-R3X MISSION: TOWARDS AUTONOMOUS NETWORKING AND NAVIGATION FOR CUBESAT SWARMS https://roboticexplorationlab.org/papers/vr3x.pdf
 * Thingsat @ CNES Balloons
 * Thingsat @ Stork-1