Les classes de satellites atmosphériques HAPS et LAPS
Les satellites atmosphériques, HAPS et LAPS - Principes
TE7628 v1 Article de référence

Les classes de satellites atmosphériques HAPS et LAPS
Les satellites atmosphériques, HAPS et LAPS - Principes

Auteur(s) : Daniel BATTU

Date de publication : 10 mai 2025 | Read in English

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Présentation

1 - La recherche au service de la demande

  • 1.1 - Évolution du concept de plateforme atmosphérique
  • 1.2 - Demandes en télécommunications
  • 1.3 - Soutien et rôle des industriels
  • 1.4 - Missions attribuables aux HAPS

2 - Les couches supérieures à l’atmosphère terrestre

3 - Les classes de satellites atmosphériques HAPS et LAPS

  • 3.1 - Évolution des définitions
  • 3.2 - Catégories de satellites atmosphériques
  • 3.3 - Supports techniques disponibles
  • 3.4 - Les paramètres à considérer
  • 3.5 - Ballons et dirigeables
  • 3.6 - Panneaux solaires
  • 3.7 - Liaisons de surveillance et liens avec la Terre
  • 3.8 - De « Solar Impulse » à « Climate Impulse »

4 - Maillage des liaisons spatiales du NTN

  • 4.1 - Réseau fixe et réseau mobile
  • 4.2 - Juxtaposition des réseaux et des services
  • 4.3 - Fin des interférences radioélectriques
  • 4.4 - Optique en espace libre (FSO)
  • 4.5 - Effet Doppler
  • 4.6 - Géopositionnement autonome des HAPS
  • 4.7 - Distribution du temps
  • 4.8 - Topologie du réseau spatial (NTN)

5 - Conclusion

6 - Glossaire

Sommaire

Présentation

RÉSUMÉ

Bien que leur couverture au sol soit plus faible, les répéteurs de communication, lorsqu’ils sont logés dans les « stations sur plateformes de haute ou de basse altitude » (HAPS/LAPS), présentent des avantages importants par rapport à ceux portés par des satellites en termes de réduction des coûts de mise en œuvre, de déploiement et d’exploitation.

Les HAPS/LAPS dédiés à la lutte contre l’incendie ou à surveillance du territoire peuvent être aussi associés aux satellites de communication afin d’étendre à l’échelle mondiale la connectivité sans fil à haut débit et à faible latence.

Cet article décrit les contraintes auxquelles les HAPS et LAPS, utilisés pour assurer une connectivité mondiale complémentaire aux réseaux de communication, seront soumis, ainsi que les grandes lignes des différentes expérimentations en cours.

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Auteur(s)

  • Daniel BATTU : Ingénieur en chef des Télécommunications honoraire et Consultant

INTRODUCTION

Les satellites atmosphériques, aussi appelés « plateformes de haute altitude » ou HAPS, sont conçus pour répondre à plusieurs usages simultanément.

Supports d’équipements de communications et/ou de surveillance de portée nationale ou régionale, ils complètent à moindre frais les satellites de communication classiques et renforcent la fiabilité des réseaux terrestres.

Ils doivent cependant affronter des conditions d’environnement encore assez mal connues, mais réputées pour leurs valeurs extrêmes.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-te7628

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3. Les classes de satellites atmosphériques HAPS et LAPS

3.1 Évolution des définitions

La plateforme à haute altitude (HAPS), telle que définie par l’UIT-R à l’occasion de la CMR-23, est évoquée dans le cadre de la téléphonie mobile de générations 3, 4 et 5G.

En théorie, il s’agit d’un aéronef stable, participant à l’exploitation de réseau de façon automatique (à une altitude de 8 à 50 km), qui maintient seul sa position géographique.

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3.2 Catégories de satellites atmosphériques

Les HAPS sont destinés en principe à opérer dans la stratosphère au-dessus de 20 km, zone classée comme espace aérien de classe E supérieure.

L'industrie et les gouvernements s'attendent à une augmentation des utilisateurs commerciaux dans cet espace de classe E supérieure, qui comprendront aussi probablement les HAPS à ballons et ceux à voilure fixe, les transports supersoniques (SST), ainsi que les systèmes d'aéronefs sans pilote à grande vitesse (UAS). Les LAPS concernent les plateformes d’altitude égale ou inférieure à 1,5 km.

En 2024, quatre classes de satellites atmosphériques HAPS peuvent être distinguées, répondant à la définition énoncée par l’UIT-R :

  • les ballons ;

  • les dirigeables ;

  • les structures volantes ;

  • des drones spécialisés. Ces derniers « Drones », auxquels peuvent être rattachés les VTOL (véhicules à décollage et atterrissage très courts) entrent dans la catégorie récente des LAPS (Low Altitude Platform Station).

Cette classification s’intègre à celle prise en considération par d’autres instances chargées de la surveillance du territoire ...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - ITU-R – Radio Regulations -   Decisions of the World Radiocommunication Conferences.  -  Chapter 1, definition 1.66A. Dubai (2023).

  • (2) - GSMA -   High Altitude Platform Systems – Towers in the Skies.  -  Version 2.0 (2022).

  • (3) - HAPS Alliance -   *  -  . – Bylaws (2020).

  • (4) - GSMA -   Livre blanc.  -  HAPS (2022).

  • (5) - HAPS -   Communication Support for Wildland Firefighting.  -  Annual Estimates and Considerations (2020).

  • (6) - NASA -   Lutte contre les Incendies.  -  STI Program Report Series (2023).

  • (7)...

1 Sites Internet

Cailabs

https://www.cailabs.com/fr/

Climate Impulse

https://climateimpulse.org/en

Euro Airship

https://www.euroairship.com/

GDPRGeneral Data Protection Regulation

https://gdpr-info.eu/

GSMA

https://www.gsma.com/

HAPS Alliance

https://hapsalliance.org/

ISWATInternational Space Weather Actions Teams

https://iswat-cospar.org/

KEYSIGHT

https://www.keysight.com/us/en/home.html

Lyncean Group of San Diego – Dirigeables modernes

https://lynceans.org/

SYRTE – Laboratoire national d’essais Systèmes de référence du Temps et de l’Espace

https://syrte.obspm.fr/

TSTToulouse Space Team

https://www.toulouse-space-team.com

UIT-R – Catalogue des publications et recommandations de l’UIT-R

https://www.itu.int/

UNOOSAUnited Nations Office for Outer Space Affairs

https://www.unoosa.org/

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