Galileo, un enjeu stratégique, scientifique et technique

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Le projet européen Galileo est un enjeu majeur pour le développement économique et la sécurité de l'Europe. Outil de repère spatiotemporel, il permettra à l'homme de connaître sa position et celle des engins qu'il fabrique. Il s'agit pour l'Europe d'assurer son indépendance par rapport aux Etats-Unis tout en contribuant à un effort mondial pour mettre à disposition de tous les pays un système global de positionnement et de navigation utilisant tous les systèmes existants, américain (GPS), russe (GLONASS) et chinois (COMPASS).
Publié le : mardi 1 avril 2008
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EAN13 : 9782336259550
Nombre de pages : 256
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GALlLEO
Un enjeu stratégique, scientifique et technique

Perspectives stratégiques Collection dirigée par Guillaume Schlumberger
La Fondation pour la recherche stratégique (FRS) a pour objet de développer le débat et les recherches stratégiques en France et de faire rayonner la pensée française en matière de politique de défense et de sécurité. Ses travaux englobent les dimensions les plus variées relatives à la défense (questions militaires, technologiques, mais aussi touchant au terrorisme et aux nouvelles menaces). Disposant d'une équipe de recherche du plus au niveau, elle s'appuie aussi sur un réseau de chercheurs étrangers dont elle cherche à faire connaître les travaux. La collection perspectives stratégiques est héritière de l'activité des centres de recherche dont la fusion en 1998 a concouru à la création de la FRS.

Déjà parus

Jean-Jacques PARTY, L'ombre contre la terreur, 2007.

déchirée, la puissance

aérienne

Jean-François DAGUZAN et Hélène MASSON, économique. Quelles perspectives ?, 2004.

L'intelligence

Ouvrage coordonné par François Barlier

GALl LEO
Un enjeu scientifique stratégique, et technique

L'Harmattan

@

L'HARMATTAN,

2008 j 75005 Paris

5-7, rue de l'École-Polytechnique

http://www.librairieharmattan.com diffusion.harmattan@wanadoo.fr harmattan l@wanadoo.fr

ISBN: 978-2-296-05139-3 EAN : 9782296051393

Sommaire

Table des illustrations.

............

Préface du Directeur général de l'Agence spatiale européenne.............. Préface des présidents des Académies .................................................... Composition du groupe des auteurs et des collaborateurs ...................... Vue d'ensemble des principaux enjeux .................................................

Recommandations
1 - Introduction: 2 Description plan de l'ouvrage ....................................................
technique du système ..................................................

.

8 11 13 15 19 29 33 35 35 63 69 69 79 91 104 106 113 118

-

2.1 - Description générale du système Galileo ............................... 2.2 - Références terrestres conventionnelles d'espace et de temps..............................................................................

3 - Les applications civiles .................................................................... 3.1 3.2 3.3 3.4 Navigation aérienne ............................................................... Navigation maritime ......................... Galileo: applications terrestres .............................................. Dissémination du temps et des fréquences, synchronisations . 3.5 - Applications de Galileo au secteur des télécommunications mobiles . 3.6 - La cartographie terrestre et maritime, l'information géographique . 3.7 - Applications aux techniques spatiales: orbitographie et restitution d'attitude ...

4

- Les applications
4.1 4.2 4.3 4.4 -

scientifiques..........................................................

127 128 131 140 154 155 159

Les fondements des applications scientifiques des GNSS...... Repères géodésique et temporel............................................ L'apport de Galileo à la géophysique ..................................... Les facteurs limitatifs et les raisons du succès prévisible de Galileo................................................................................ 4.5 - Galileo et la science: mode de participation et d'interaction........................................................................
5 - Les aspects Sécurité et Défense de Galileo.....................................

5.1 - Galileo: un système civil capable de répondre aux besoins de Sécurité et de Défense de l'Europe ................ 5.2 - Les applications Défense de la navigation par satellite .......... 5.3 - La dépendance actuelle de l'Europe par rapport aux Etats-Unis......................................................................... 5.4 - Galileo: un enjeu de souveraineté pour l'Europe................... 5.5 - La sécurité de Galileo : un défi et un facteur de cohésion pour l'Europe ...................................................... 5.6 - Cone Iusion ...... .. .. .. ................... 6 - Une technologie critique: les horloges spatiales ........................... 6.1 - Introduction ............................................................................ 6.2 - Spécificité des horloges atomiques......................................... 6.3 - La production industrielle d'horloges atomiques en Europe et en Russie............................................................ 6.4 - La production des horloges spatiales pour Galileo (situation au 31 janvier 2007) ................................................. 6.5 - Mise en orbite des horloges atomiques: premiers résultats.................................................................... 6.6 - Nouvelle horloge pour le programme Galileo ........................ 6.7 - Horloges de deuxième génération pour Galileo ..................... 6.8 - Recommandations pour assurer la technologie des horloges atomiques ......

159 161 162 165 166 167 171 171 172 173 175 176 177 177 179

6

7 - Annexes

...........

181 183 189 191 195 213 215 223 241
251 253

Annexe 1 - Principe et propriétés des horloges atomiques ................... Annexe 2 - Une utilisation très particulière des GNSS :
les mesures de phase ... ..........

Annexe 3 - La cartographie, besoins et acteurs..................................... Annexe 4 - Notes complémentaires concernant les aides

Annexe 5 Annexe 6 Annexe 7 Annexe 8 -

à la navigation aérienne ci vile............................................ Perspectives d'évolution du système GPS.......................... Chronologie des événements relatifs à Galileo .................. Compléments sur les transports routiers et ferroviaires ..... Atmosphère et météorologie avec Galileo..........................

8 - Bibli ogra phie

.....

9 . Table des principaux sigles et acronymes......................................

7

Table des illustrations
Figure 1 - Vision d'artiste de satellites Galileo................................... Figure 2 Figure 3 Figure 4 Figure 5 - Constellation des 30 satellites du système Galileo.............
- Photographie d'un satellite GPS.........................................

9 10 38 39

- Satellite russe Glonass

.............................................

- Carte de stations côtières de référence pour le positionnement différentiel....................................

83 112 123

Figure 6 Figure 7

- Le marché pour les services de localisation par satellite.... - Précision obtenue en orbitographie du satellite Jason-l.....

Figure 8 - Carte européenne des stations réceptrices des satellites GPS et Glonass.............................................. Figure 9 - Le réseau de comparaison d'horloges atomiques utilisé par le BIPM .............................................................
du pôle .............................

130

137 141 142

Figure 10 - Incertitude sur les coordonnées

Figure Il - Trajectoire du pôle nord de 1996 à 2000............................ Figure 12 - Exemple d'un profil de température et d'humidité obtenu à l'aide du GPS ....................................................... Figure 13 - Représentation schématique des observations effectuées à l'aide de stations de réception terrestres et en mode d'occultation à partir de satellites en orbite basse ..............

150

151

8

Figure 1 - Vision d'artiste de satellites Galileo

9

Figure 2 - Constellation des 30 satellites du système Galileo

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Préface
Jean-Jacques Dordain Directeur général de l'Agence spatiale européenne

L'histoire en témoigne: l'Europe se devait de faire Airbus pour offrir au monde une alternative aux Boeing. Elle a eu raison de développer Ariane qui, trente ans plus tard, lui assure une garantie d'accès à l'espace qui se double d'un succès commercial. Galileo s'inscrit dans la même problématique. C'est un enjeu déterminant pour l'Europe à différents niveaux: stratégiques, scientifiques, techniques et socio-économiques, comme les auteurs de ce livre le démontrent bien. C'est d'ailleurs pour ces mêmes raisons que la Russie accélère ses efforts pour consolider son infrastructure Glonass et que la Chine a décidé de développer de son côté le système Compass (Beidou 2) tandis que les ÉtatsUnis annoncent la troisième génération de GPS. Défense, protection civile mais aussi sûreté des transports, les domaines concernés par la navigation par satellite sont des secteurs clefs et c'est pourquoi les Européens ne peuvent se satisfaire d'utiliser des systèmes contrôlés par d'autres puissances. Moins connu mais tout aussi vital, l'intérêt scientifique de Galileo qui ouvre de nouvelles perspectives qui vont d'une meilleure connaissance de notre environnement à la recherche fondamentale: des mathématiques quantiques à la mécanique céleste, la navigation par satellite apporte de nouveaux outils de compréhension à nos savants et les progrès scientifiques engendrés offriront de nouvelles perspectives à notre industrie. Sur le long terme l'intérêt économique est aussi essentiel et d'ailleurs, tôt ou tard, les bourses du monde entier seront rythmées par cette nouvelle technologie qui s'infiltre littéralement partout!

Déjà aujourd'hui la navigation par satellite, avec le GPS, est un assistant incontournable pour les taxis ou les automobilistes. Et le GPS amélioré et rendu plus sûr par Egnos montre dès à présent toute une variété d'applications, utiles ou futiles, qui progressivement se mettent en place dans de multiples domaines que ce soit l'aide aux personnes en difficulté ou les secours d'urgence qui bénéficieront de l'extension des missions des hélicoptères au vol de nuit ou que ce soit les loisirs et la qualité de vie. En fait la navigation par satellite n'en est qu'à ses balbutiements et après la révolution qu'a constituée l'arrivée de la montre c'est une nouvelle révolution qui atteint nos sociétés, celle du positionnement par satellite, précis, universel, permanent! L'Europe ne saurait être absente d'un secteur aussi riche de potentialités et si important pour la vie des citoyens et le fonctionnement des Etats. Le fait que l'Académie de marine, le Bureau des longitudes et l'Académie nationale de l'air et de l'espace aient œuvré ensemble pour qu'existe ce premier ouvrage de référence sur Galileo est aussi la preuve que l'on a affaire là à une étape d'importance qui dépasse les niches technologiques. C'est aussi un beau symbole que la Marine et le Bureau des longitudes soient associés à l'Air et l'Espace pour décrire les enjeux de Galileo. L'Agence spatiale européenne est fière d'avoir soutenu ce travail et d' œuvrer aujourd'hui, aux côtés de la Commission européenne et de l'industrie spatiale, à faire de Galileo une réalité.

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Préface
Charles-Henri Méchet* lean-Paul Poirier'.
lean-Claude Husson*'*

L'Académie de marine, le Bureau des longitudes et l'Académie nationale de l'air et de l'espace soumettent conjointement cet ouvrage dont l'objet est de présenter les enjeux qui s'attachent au projet spatial européen Galileo. L'ampleur et la diversité de ces enjeux, qui touchent aussi bien au fonctionnement de la société civile qu'à la défense, nous ont conduits à mener cette démarche commune. Une structure de travail regroupant des représentants des trois compagnies a été créée; elle s'est adjointe, pour certains domaines, des spécialistes extérieurs. Notre objectif n'est pas d'intervenir dans le processus d'approbation et de mise en œuvre du projet. Il est de permettre à chacun de prendre la juste mesure de l'importance qui s'attache, pour l'Europe, à la maîtrise de cette technique nouvelle et d'apprécier l'étendue de la dépendance qu'elle connaîtrait si elle venait à y faillir. La construction d'un repère spatio-temporel sur la Terre et dans son environnement, en faisant appel aux techniques spatiales, n'est pas une entreprise occasionnelle; c'est une évolution majeure et irréversible du système technique sur lequel repose le fonctionnement de notre société; dans une perspective historique, c'est la solution ultime d'un problème auquel l'homme est confronté depuis les origines de la civilisation: connaître, dans l'espace et dans le temps, sa position et celle des engins qu'il fabrique.
. Président de la section de navigation de l'Académie de marine. .. ... Président du Bureau des longitudes. Président de l'Académie nationale de l'air et de l'espace.

Il nous a semblé nécessaire de contribuer à ce que la dimension du problème soit plus clairement et plus largement perçue.

Paris, avril 2003

Note pour la réédition de 2007
François Barlier

Ce document est une réédition de l'ouvrage publié par les trois compagnies en 2003. Il en reprend l'essentiel. Cependant il a paru indispensable d'apporter plusieurs mises à jour sur des thèmes qui ont connu et connaissent aujourd'hui des développements importants. Les applications possibles de Galileo sont très nombreuses et en pleine expansion.

Paris, janvier 2007

* Président du Bureau des longitudes et coordinateur

de la réédition.

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Composition du groupe de l'Académie de marine, de l'Académie nationale de l'air et de l'espace et du Bureau des longitudes sur Galileo, projet spatial européen de positionnement et de navigation, Paris 2003
Membres du groupe des auteurs et des collaborateurs, 2003 Arias Felicitas, physicien, Bureau international des poids et mesures, Sèvres, Bureau des longitudes, Paris. Audoin Claude, ancien directeur du Laboratoire de l'horloge atomique à Orsay, Bureau des longitudes, Paris. Barlier François, astronome, Observatoire de la Côte d'azur, Grasse, Bureau des longitudes, Paris. Baüer Pierre, directeur de recherche du CNRS, laboratoire LEGOS (Laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiale), Toulouse, ministère délégué à la Recherche et aux nouvelles technologies, Paris, Bureau des longitudes, Paris. Berthias Jean-Paul, ingénieur CNES, chef de la division mathématiques du Centre national d'études spatiales, Toulouse. Boucher Claude, ingénieur général des Ponts et chaussées à l'Institut géographique national, Paris, ministère délégué à la Recherche et aux nouvelles technologies, Paris, Bureau des longitudes, Paris. Bourgoin Jean, ingénieur général hydrographe, ancien directeur du Service hydrographique et océanographique de la marine, Académie de marine, Paris. Brachet Gérard, ancien directeur général du CNES, Paris, chargé de mission auprès de la ministre, déléguée à la Recherche et aux nouvelles technologies, Paris, Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse, Chanin Marie-Lise, directeur de recherche émérite du CNRS, directeur du Bureau international SPARC (Stratospheric Processus and their Role in Climate), Académie des sciences, Académie internationale d'aéronautique, Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse.

Desnoës Yves, directeur du Service hydrographique et océanographique de la marine (SHOM), Paris, Bureau des longitudes, Paris. Geistdoerfer Patrick, directeur de recherche du CNRS, Muséum national d'histoire naturelle, Paris, Académie de marine, Paris. Guinot Bernard, astronome, Observatoire de Paris, Académie des sciences, Paris, Bureau des longitudes, Paris. Heddebaut Marc, directeur de recherche, Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité (INRETS), Lyon, Laboratoire électronique ondes et signaux pour les transports (LEOST), 59650 Villeneuve d'Ascq. Husson Jean-Claude, ancien président-directeur général d'Alcatel Space, Toulouse, Bureau des longitudes, Paris, président de l'Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse. Lebeau André, professeur, ancien président du CNES, Bureau des longitudes, Académie de marine, Paris, Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse. Lefebvre Michel, ingénieur CNES, Bureau des longitudes, Paris, Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse. Le Provost Christian, directeur de recherche du CNRS, directeur du laboratoire d'études en géophysique et océanographie spatiale (LEGOS), Toulouse, Bureau des longitudes, Paris (décédé en 2004 et honoré lors d'un symposium international en 2005 à Toulouse). Méchet Charles-Henri, vice-amiral d'escadre, Académie de marine, président de la section d'océanographie de l'Académie de marine, Paris. Merveilleux du Vignaux Michel, amiral, président d'honneur de la Société de sauvetage en mer, Académie de marine, Paris. Pagny Roger, chef du projet Galileo au ministère de l'Équipement, Paris. Pélegrin Marc, haut conseiller honoraire de l'ONERA, ancien directeur de l'ENSAE (SupAéro) et du Centre de recherche associé (CERT), Toulouse, Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse. Petit Gérard, physicien, Bureau international des poids et mesures, Sèvres. Poulit Jean, ancien directeur général de l'IGN, Paris, CNES, Paris. Sillard Yves, ingénieur général de l'armement, vice-président de l'Académie nationale de l'air et de l'espace, Toulouse.

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Willis Pascal, ingénieur en chef des Ponts et chaussées, Institut géographique national, Paris, Jet Propulsion Laboratory, USA/Californie, Bureau des longitudes, Paris. y gnace Jean-Luc, ingénieur de recherche, responsable prospective sur les Systèmes de Transport Intelligent (ITS), Institut national de recherche sur les transports et leur sécurité (INRETS), Lyon.

Groupe des personnes spécifiques, 2003-2007

ayant bien voulu collaborer

pour des questions

Messieurs: Bescond, général, Secrétariat général de la défense nationale, Paris. Barbu, chargé de mission IT & Satellite navigation, Département infrastructure, Union internationale des chemins de fer, Paris. Bories, société Thales. Bellouard, ingénieur général de l'armement, coordinateur interministériel du programme Galileo, Paris. Dardelet, vice-président à la Direction de la stratégie de Thales Alenia Space, en charge des affaires institutionnelles et plus particulièrement de la navigation par satellite et de la concession Galileo, Alcatel Alenia Space, Toulouse. Deleflie, astronome, Observatoire de la Côte d'azur, Grasse. Detain, responsable communication, Agence spatiale européenne (ESA), Paris. De Matos, responsable des études générales et des concepts avancés, Agence spatiale européenne (ESA), Paris. Gavoty, général, Bureau espace, État-major des armées, Paris. Godet, expert, Commission européenne, président de la «Signal Task Force Galileo », Bruxelles. Rancart, ingénieur général de l'armement, Service des systèmes de Forces, Délégation générale pour l'armement, Paris. Loddo, responsable des opérations et du segment sol du système Galileo, Agence spatiale européenne (ESA), Paris. Panafieu, société Thales. Poli, ingénieur chercheur, Météo France, Toulouse.

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En 2003 pour la première édition, la fusion de tous les fichiers informatiques, l'inclusion des figures et des illustrations, la fabrication du CD-Rom et l'impression finale ont été réalisées par Yvon de Kergrohen, secrétaire administratif du Bureau des longitudes. La réédition en 2007 de cet ouvrage a été précédée d'une révision des textes et une mise à jour générale par le groupe des auteurs et des collaborateurs. La Fondation pour la Recherche Stratégique, 27 rue Damesme, Paris (75013) en a assuré la mise en forme et l'Harmattan l'impression puis la diffusion. Les figures ont été reprises par Michel Tellier, secrétaire administratif du Bureau des longitudes à l'occasion de la traduction de ce livre en anglais puis en polonais. Bernard Guinot a bien voulu assurer la relecture générale des différents textes. François Barlier a assumé la coordination de cette réédition. Que chacun soit vivement remercié pour sa contribution.

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Vue d'ensemble des principaux enjeux
Cet ouvrage est le produit d'une réflexion menée en commun par le Bureau des longitudes, l'Académie de marine et l'Académie nationale de l'air et de l'espace sur les perspectives ouvertes à l'Europe par le programme Galileo. Cette démarche conjointe, qui n'a pas de précédent, repose sur la conviction commune à ces trois compagnies que Galileo est une entreprise d'une importance capitale pour l'Europe. Pour bien en mesurer la dimension, il convient de la replacer dans une double perspective temporelle. À l'échelle des durées historiques d'abord, la navigation par satellite est l'aboutissement d'un effort engagé pour connaître la forme de la Terre, la position qu'on occupe à sa surface et le temps et cela est en fait un effort engagé depuis l'origine de la civilisation. Ces trois dimensions sont indissociables et le développement des techniques qui structurent le monde contemporain - les transports et les télécommunications notamment - engendre une croissance explosive de ce besoin fondamental. À ce problème, la construction d'un repère géodésique et temporel dans l'espace apporte, depuis un peu plus d'une décennie, une solution définitive. Il pourra certes y avoir encore des progrès dans la qualité du service fourni, dans sa précision, sa disponibilité, sa continuité, son intégrité, mais la nature de la solution, une constellation d'horloges placées sur des orbites circumterrestres, est l'unique façon de faire. C'est la première chose qu'il importe de comprendre: nous avons changé d'époque, nous avons atteint le stade ultime dans la solution d'un problème qui a confronté, depuis l'origine des temps, les efforts des astronomes et des horlogers, des savants et des artisans et, par un retour de l'histoire, cette solution combine les savoir-faire de l'une et l'autre corporation. Ainsi, Galileo n'est pas une entreprise occasionnelle, c'est le début de l'effort nécessaire pour que l'Europe maîtrise une capacité technique nouvelle, fondamentale, qui est là pour perdurer.

À l'échelle des quelques décennies qui viennent de s'écouler, comment en est-on arrivé là ? C'est la conséquence d'un effort initié par les États-Unis pour satisfaire un besoin militaire: le positionnement des sous-marins lanceurs d'engins balistiques. Le Global Positioning System (GPS) demeure fortement marqué par cette origine; il est mis en œuvre par le département de la Défense des États-Unis. Les mêmes besoins ont produit les mêmes effets en Union soviétique, à cela près que le système Glonass a souffert de l'effondrement économique de l'URSS et n'a pas encore atteint un statut pleinement opérationnel. En Europe, aucun développement analogue n'a été entrepris; on peut voir dans cette lacune, selon les points de vue, soit une lacune du programme spatial civil, soit un effet de l'absence d'un programme spatial militaire. L'objectif que se sont assigné les auteurs de cet ouvrage est de contribuer à l'identification des enjeux de Galileo et à l'appréciation de leur importance, aussi bien dans l'immédiat que dans le moyen et le long termes. On ne peut manquer d'être frappé par le fait que les hésitations des décideurs politiques qui ont marqué le processus d'approbation (annexe 6) révélaient une méconnaissance de l'importance stratégique et de la diversité des enjeux. Le caractère radicalement nouveau de nombreuses applications explique sans doute cette difficulté d'appréciation. Il reste donc à faire pénétrer beaucoup plus largement l'idée que Galileo n'est pas un simple projet technique parmi d'autres, mais une entreprise qui va occuper une place permanente dans la structure du système technique futur et que, de ce fait, l'Europe doit maîtriser.

Les enjeux
L'accès des utilisateurs civils aux services fournis par le système GPS a induit une profonde transformation qui n'avait sans doute pas été anticipée par ses créateurs militaires. Elle s'est traduite par une croissance explosive des utilisations civiles qui tend à lui donner très rapidement le caractère d'un système à vocation universelle. Cette évolution est plus ou moins rapide selon les secteurs d'activité, selon qu'elle est ou non entravée par des problèmes de réglementation, de responsabilité, par le poids économique des investissements dans des systèmes existants, mais elle constitue une tendance lourde dont l'aboutissement à un système mondial unique, éventuellement constitué de plusieurs systèmes coopératifs afin d'assurer une

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sécurité maximale, ne fait aucun doute, même si on peut s'interroger sur le délai qui sera nécessaire à cet aboutissement. Le gouvernement des États-Unis a su prendre en compte cette évolution en rendant le service GPS accessible à la communauté internationale à partir de 1993. L'accès était garanti sur une base gratuite pour une période de dix ans à partir de 1995, mais en pratique il continue de l'être et cela pour une période a priori indéfinie. Le département des Transports est impliqué depuis 1994, pour y représenter les intérêts civils, dans les décisions qui concernent le système. Cependant le département de la Défense des ÉtatsUnis en conserve intégralement la gestion. Que se passerait-il, à moyenne échéance, en l'absence d'une réaction de l'Europe? On serait confronté à une situation qui n'a d'équivalent dans aucun autre domaine, celle d'un monopole mondial contrôlant en aval des secteurs d'activité civile et militaire extrêmement étendus et dont dépendent de façon vitale la sécurité et l'économie européenne. C'est à cela que le projet Galileo doit remédier et pour en apprécier plus précisément l'importance, il faut identifier les domaines dans lesquels il intervient. L'évolution technique que concrétise le GPS et dans laquelle s'inscrit Galileo permet désormais, à un prix modique, pour chaque individu et chaque équipement technique, où qu'il se trouve à la surface du globe et dans son voisinage, d'accéder de façon permanente à la connaissance précise de sa position, dans l'espace et dans le temps, et cela avec une précision inégalée. Cette évolution affecte un champ immense d'utilisations auxquelles s'attachent des enjeux de natures diverses: stratégiques, commerciaux et industriels, militaires, scientifiques.

Les enjeux stratégiques civils
Ils concernent la disponibilité des moyens dont doit disposer la puissance publique pour exercer ses responsabilités fondamentales; ils sont engendrés par la pénétration de la navigation et de la synchronisation par satellites dans des secteurs d'activité d'une importance capitale. On pourrait penser qu'il ne s'agit là que d'un enjeu purement économique mais tel n'est pas le cas. Le fonctionnement d'une société moderne

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repose sur le jeu harmonieux d'un certain nombre de systèmes interdépendants: transport des marchandises et des personnes, télécommunications, transactions financières, production et distribution de l'énergie, etc. Que le fonctionnement de l'un de ces systèmes soit inhibé et l'ensemble de la machine socio-économique se bloque, le chaos s'installe. Les sociétés techniques contemporaines sont à cet égard extrêmement vulnérables, incomparablement plus que ne l'étaient les sociétés du passé, et le contrôle des risques correspondants est un aspect majeur de la responsabilité politique. La navigation et la synchronisation par satellites nous confrontent au développement de dépendances nouvelles touchant de très nombreux secteurs de l'activité civile; elles s'installent de façon discrète parce que, pour utiliser les signaux du GPS, aucune autorisation n'est nécessaire ni du fournisseur de service, ni en général des autorités dont dépend l'utilisateur. Il arrive que ce soit un dysfonctionnement qui en prouve toute l'importance. Des systèmes très divers dont le fonctionnement exige la synchronisation de plusieurs éléments ne fonctionnent plus en l'absence des signaux satellitaires: téléphonie mobile, transactions financières, réseaux de distribution électrique, équipements techniques de certains navires, diffusion du temps à une dizaine de nanosecondes voire mieux. Le phénomène, en outre, est très récent - il s'est amorcé en 1990 - et sa croissance est très rapide. Les applications au trafic automobile et à sa régulation, à l'agriculture de précision, au contrôle des flottes de transport ne font qu'émerger. Il faut porter une attention toute particulière aux synergies qui peuvent se développer avec d'autres systèmes inforrnationnels et singulièrement à celles qui combineraient les capacités de la téléphonie mobile comme GSM et de la navigation par satellites, avec l'apparition de portables combinant de façon indissociable la communication et la localisation. Dans certains secteurs, et singulièrement dans le secteur extrêmement important de l'aviation civile, la progression est freinée par des obstacles qui ne sont pas tous de nature technique. Il y a d'abord l'effet d'inertie engendré par l'importance des investissements existants dans les systèmes de navigation en route et en approche qui ralentit inévitablement une démarche de substitution. Il y a des exigences particulières liées à la sécurité; pour l'approche et l'atterrissage notamment, 1'« intégrité» du signal reçu des satellites (la certitude que le système ne dysfonctionne pas) doit être garantie dans certaines phases du vol avec un délai d'alerte de quelques secondes, ce que le GPS actuel ne permet pas. Il y a enfin un problème de responsabilité

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juridique, en cas d'accident, qui ne peut être réglé dans le cadre institutionnel existant. Mais il reste que le système civil de navigation par satellites a vocation à devenir, à terme plus ou moins éloigné, le système de navigation, unique mais constitué de plusieurs systèmes interopérables pour assurer une sécurité maximale, sur lequel s'appuiera le développement de l'aviation civile. L'étendue et l'importance des phénomènes de dépendance qui se développent dans une diversité de secteurs majeurs de l'activité économique civile suffiraient à justifier la nécessité d'une capacité européenne autonome et cela pour au moins deux raisons: à supposer même que le service fourni par une source échappant au contrôle de l'Europe le soit dans des conditions qui excluent tout risque de décisions dommageables en situation de crise, il ne serait pas raisonnable de s'en remettre à une source unique; la garantie de continuité du service exige une redondance ; le contrôle du système européen par une autorité civile permettra de traiter les questions de responsabilité qui s'attachent à la fourniture du service.

Les enjeux commerciaux et industriels
La navigation par satellites commande un secteur aval d'équipements terriens dont le contrôle constitue un enjeu industriel majeur. La dimension économique de ce marché excède de beaucoup l'investissement requis pour créer le segment spatial. La Commission européenne évalue le marché mondial à 12 milliards d'euros en 2010 et à 28 milliards d'euros en 2020. Au sein de cet ensemble, il existe des variations marquées dans l'importance relative des enjeux stratégiques et des enjeux industriels. La dépendance de l'aviation civile, qui est à l'évidence un enjeu stratégique majeur, correspond à un marché industriel relativement modeste par rapport à celui de l'équipement des automobiles ou des téléphones portables. Par rapport à ces enjeux industriels, le contrôle du segment spatial constitue un atout essentiel. Il permet en effet d'anticiper les évolutions de ce segment, avantage déterminant dont seule bénéficie aujourd'hui l'industrie des États-Unis. En l'absence de cet élément de compétitivité, l'industrie américaine ne peut qu'accentuer sa position dominante jusqu'à exercer un monopole de fait et à réduire l'industrie européenne à des tâches sous licence.

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Les enjeux scientifiques
Galileo est par nature un système opérationnel, ce qui signifie que la continuité du service est assurée et que la définition technique du système procède directement du service qu'en attendent une ou plusieurs communautés d'utilisateurs. Il diffère profondément en cela des satellites scientifiques conçus en relation étroite avec une communauté de chercheurs pour approfondir un aspect de la connaissance scientifique. Les relations de Galileo avec la communauté scientifique sont d'une nature différente, mais elles n'en sont pas moins d'une importance extrême, tant pour la recherche en général que pour le projet lui-même. Elles comportent deux aspects complémentaires: d'une part, Galileo fournit aux chercheurs des accès plus nombreux que le GPS - avec une permanence garantie - à un flux de mesures qui concernent en particulier la forme de la surface terrestre et l'environnement atmosphérique; d'autre part, les équipes de recherche, dont l'effort tend à exploiter les possibilités ultimes du système, sont une source majeure de perfectionnement des usages du système et de conception des générations successives. C'est ainsi que les usagers scientifiques du GPS, en exploitant l'information contenue dans la phase de l'onde, et moyennant une certaine durée d'observation, ont accédé à une précision de positionnement non plus métrique mais centimétrique, ce que les concepteurs du système n'avaient pas anticipé. Ce niveau de précision ouvre un vaste domaine de recherche sur la planète Terre et sur les lentes déformations qui affectent sa surface. La fructueuse interaction entre la recherche scientifique et les systèmes opérationnels a fait ses preuves dans d'autres secteurs, en météorologie notamment; il est d'une importance essentielle qu'elle s'organise dès l'origine du programme Galileo. Les enjeux de défense Le cadre dans lequel se développe le projet Galileo est de fait un cadre civil. Il reste que, fut-il purement civil, un système comme Galileo a des implications de défense qui sont de deux sortes: d'une part, il est utilisable en période de crise pour gérer des actions qui relèvent de la sécurité civile aussi bien que de la sécurité de

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défense: catastrophes naturelles, actions terroristes, interventions militaires et humanitaires entre lesquelles la frontière est souvent difficile à discerner d'autre part, comme pour le GPS son détournement par des intervenants hostiles crée un facteur de risque nouveau qu'il convient de contrôler. C'est la prise en compte de ces considérations qui a conduit à inclure dans Galileo, en plus des canaux qui fournissent les services aux utilisateurs civils, un canal gouvernemental Public Regulated Service (PRS) conçu pour résister à un brouillage qui bloquerait l'accès aux services ouverts au public. De ce fait, l'Europe disposera d'un outil dont la capacité technique, dans les applications de défense, est voisine de celle du GPS. Sans vouloir anticiper sur les usages que pourra en faire l'Europe de la défense au fur et à mesure qu'elle s'édifiera, nous pouvons examiner les éléments du contexte international dans lequel s'inscrit cette utilisation. Un premier élément objectif est la croissance et la diversification des usages du GPS dans tous les systèmes d'armes et notamment dans les armes guidées. Deux nombres en donnent la mesure; absente au cours de la guerre du Golfe, les armes air-sol guidées par satellites ont représenté plus de 50 % de cette catégorie au cours de la dernière guerre d'Afghanistan en 20012002; par ailleurs le nombre de récepteurs en service dans l'armée américaine est de l'ordre du million (voir le chapitre 5 section 5.2). En regard de l'intégration croissante du GPS dans les systèmes d'armes qui s'observe partout - aux États-Unis, où elle est imposée par une décision du Congrès, mais aussi en Europe - la doctrine militaire des États-Unis consiste à interdire par brouillage toute utilisation des signaux autres que le signal militaire crypté sur un théâtre d'opération. De ce fait les récepteurs nécessaires doivent - en tout cas pour leurs éléments essentiels - être acquis aux États-Unis mais des accords de fabrication existent aussi. En termes d'autonomie stratégique les conséquences sont claires: cette démarche donne aux États-Unis la possibilité de neutraliser, par un simple changement de la clé de cryptage, tous les systèmes d'armes équipés de récepteurs du GPS et par conséquent toute opération qui n'aurait pas leur consentement. Sur un autre plan, les conséquences de cette situation pour l'industrie européenne de l'armement sont de même nature, mais plus radicales que celles que nous avons évoquées pour l'ensemble de l'industrie aval; elles sont particulièrement redoutables.

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