Laurent Lestarquit, José Ángel Ávila Rodríguez and team

Lestarquit a mis au point une technique de modulation brevetée appelée la modulation Alternative Binary Offset Carrier (Alt-BOC), qui convertit efficacement quatre signaux en un seul signal puissant : deux signaux très précis pour le service ouvert (SO) de Galileo (canal gratuit pour une utilisation civile) et deux signaux pour le service de la sécurité des personnes (SOL), service payant conçu pour des applications telles que l'aviation où la vie de personnes peut dépendre de l'intégrité du signal. L'Alt-BOC permet non seulement une précision extrêmement élevée pour les récepteurs spécialisés, mais elle aide aussi à économiser l'énergie des satellites.

L'équipe a également développé une technique innovante d'étalement de spectre appelée Composite Binary Offset Carrier (CBOC), qui crée une seule forme nouvelle de signal. Ce signal va permettre aux récepteurs haut de gamme de calculer des positions de manière précise. Il est aussi compatible avec des appareils plus anciens et de moins bonne qualité, ainsi qu'avec d'autres signaux GNSS. Le brevet du CBOC propose un nouveau concept qui permet de combiner en une seule fréquence un CBOC ouvert avec les signaux sécurisés du service public réglementé (PRS). Les signaux du PRS sont destinés à des autorités civiles telles que la police, les gardes-côtes et les douanes. Le PRS est crypté et comprend des mécanismes anti-brouillage.

Laurent Lestarquit, inventeur de la modulation Alt-BOC et co-inventeur du signal CBOC, s'est intéressé à la technologie GNSS alors qu'elle était un domaine émergent encore non enseigné à l'université. En 1996, un an après le lancement du GPS par les américains, il sort diplômé de l'Institut supérieur de l'aéronautique et de l'espace (ISAE-SUPAERO). En plus de son travail concernant l'Alt-BOC et le CBOC, Laurent Lestarquit a contribué au développement du signal PRS. Il a aussi fait partie de la délégation française du GPS et des négociations Galileo qui ont permis de définir les paramètres de compatibilité des deux systèmes. Les recherches en navigation de Lestarquit ne s'arrêtent pas à sa carrière. En effet, il a participé à des compétitions d'orientation de haut niveau en utilisant des techniques traditionnelles de navigation, sans GNSS. Il a aussi été co-pilote dans la course internationale tout-terrain Camel Trophy.

Ávila Rodríguez a obtenu son doctorat en génie aérospatial à l'Université allemande fédérale des forces armées de Munich. Au cours des 15 dernières années, il a occupé des postes d'ingénieur en GNSS, il a travaillé en tant que conseiller principal et a été directeur ou membre de nombreux programmes liés au GNSS. Ávila Rodríguez est co-auteur de plus de 60 articles scientifiques dans le domaine de la navigation par satellite. Il occupe depuis 2015 le poste d'ingénieur principal en sécurité et évolutions du signal à l'Agence spatiale européenne (ASE). Son travail dans le domaine du GNSS lui a valu de nombreux prix.

Les principaux membres du Galileo Signal Task Force et les co-inventeurs du brevet CBOC ont soutenu José Ángel Ávila Rodríguez et Laurent Lestarquit dans leur recherche. Jean-Luc Issler (France) a ainsi aidé à composer l'équipe mais aussi à développer l'une des autres bandes de fréquence utilisée par Galileo. Quant à Günter Hein, académicien allemand, il a mis au point et enseigné la technologie de navigation et la conception, au cours de sa carrière qui s'étale sur plus de 40 ans. Enfin, le franco-belge Lionel Ries est l'auteur ou le co-auteur de 25 brevets et d'environ 100 articles de recherche, la plupart ayant trait à la navigation par satellite.

Le positionnement mondial avec des satellites a d'innombrables applications. L'une des plus originales vient étayer les théories d'Einstein sur la relativité restreinte et la relativité générale. La relativité restreinte suppose que plus un objet se déplace vite, plus lentement le temps passe sur l'objet par rapport à un corps se déplaçant plus lentement. La relativité générale considère la gravité comme une courbure dans l'espace-temps, où plus de corps importants courbent le temps et l'espace autour d'eux.

Ces deux théories peuvent être mesurées grâce à la technologie GNSS. L'évolution rapide des satellites de positionnement équipés d'horloges atomiques montre un décalage temporel relatif d'environ 7 microsecondes de plus (millionième d'une seconde) par jour dû à leur vitesse en orbite d'environ 14 000 km/hr. Cependant, en poussant le temps dans une autre direction, la réduction de la force gravitationnelle réduite (une courbure espace-temps moins importante) a pour effet de faire tourner les horloges à 40 et quelques microsecondes plus vite que sur Terre.

Les horloges atomiques de Galileo s'adaptent à ces principes et à d'autres phénomènes de décalage temporel tels que l'effet Sagnac qui est provoqué par la rotation de la Terre. Ainsi, les horloges de Galileo réduisent légèrement leur vitesse et se synchronisent toutes les 100 minutes environ. Dans tous les cas, il est intéressant de savoir que la technologie utilisée par notre appareil GNSS contribue à démontrer la véracité des théories d'Einstein. Renseignez-vous sur les autres moyens  qui permettent de soutenir les découvertes scientifiques et l'industrie par l'intermédiaire des technologies spatiales et satellitaires.