Xona Space Systems se prépare à déployer les premiers satellites opérationnels de son réseau de navigation Pulsar, marquant une étape importante vers une alternative privée au GPS traditionnel. Six satellites doivent être lancés à bord de la mission de lancement partagé Bandwagon-5 de SpaceX, provisoirement prévue pour le 31 octobre 2026. Ce déploiement permettra à l’entreprise californienne de commencer à fournir des services commerciaux de positionnement, de navigation et de synchronisation (PNT), tout en poursuivant le développement d’une constellation prévue de 258 satellites.
Contrairement aux satellites GPS traditionnels, qui évoluent en orbite terrestre moyenne, Pulsar utilise des satellites en orbite terrestre basse (LEO) conçus pour transmettre des signaux de navigation plus puissants et offrir des capacités de positionnement de précision centimétrique. L’entreprise cible les applications dans lesquelles la navigation par satellite conventionnelle présente des limites, notamment les véhicules autonomes, l’agriculture de précision, la robotique industrielle et les infrastructures critiques de synchronisation.
Six satellites Pulsar entrent en service commercial
La prochaine mission comprend deux configurations de satellites destinées à des fonctions différentes. Quatre satellites utilisent des plateformes adaptées à la navigation, fournies par le constructeur belge Aerospacelab, sur la base de l’architecture démontrée avec succès par le satellite Pulsar-0 de Xona en juin 2025.
Ces quatre satellites assureront le service commercial initial et permettront de valider le modèle de déploiement opérationnel.
Les deux autres satellites, désignés PTS-1 et PTS-2, représentent une nouvelle génération développée et fabriquée entièrement en interne au siège de Xona, à Burlingame, en Californie. Leur mission principale consiste à valider l’architecture satellitaire propriétaire de l’entreprise, ses méthodes de fabrication et ses systèmes opérationnels avant l’augmentation de la production.
Xona prévoit de fabriquer plusieurs satellites par semaine à mesure que la constellation se développera. L’internalisation du développement des satellites devrait également permettre à l’entreprise de modifier les charges utiles de navigation, les logiciels embarqués et les technologies de communication sans dépendre entièrement de fabricants externes.
Ce lancement marque le passage des démonstrations expérimentales aux opérations destinées aux clients, même si le réseau initial offrira une couverture de navigation intermittente plutôt que continue.
Couverture Pulsar et architecture orbitale
Xona a conçu la configuration initiale des satellites autour de deux plans orbitaux. En exploitant la précession orbitale naturelle, l’entreprise prévoit de créer de courtes périodes pendant lesquelles quatre satellites de navigation seront simultanément visibles depuis certaines zones géographiques.
Les mesures simultanées provenant de quatre satellites sont importantes, car une solution classique de navigation tridimensionnelle autonome nécessite généralement au moins quatre observations indépendantes pour calculer la position du récepteur et le décalage de son horloge.
Selon Xona, les premiers clients situés aux États-Unis, au Canada et dans la majeure partie de l’Europe devraient recevoir environ huit transmissions du signal Pulsar par jour, chacune durant approximativement 25 minutes. Pendant une partie de ces passages, quatre satellites pourraient être visibles simultanément.
Cette disponibilité est insuffisante pour assurer une navigation continue des véhicules ou des machines agricoles. Toutefois, les transmissions intermittentes peuvent déjà prendre en charge des systèmes de synchronisation de précision équipés d’oscillateurs locaux stables.
Le premier projet pilote commercial de Xona implique TimeBeat, un fournisseur de systèmes de synchronisation de haute précision. L’entreprise prévoit d’utiliser les observations Pulsar pour vérifier la précision temporelle et détecter les incohérences dans les informations fournies par les réseaux GNSS conventionnels.
Pour les infrastructures de télécommunications, les réseaux financiers et les systèmes informatiques distribués, une référence temporelle indépendante pourrait devenir précieuse avant même que Pulsar n’atteigne une couverture de positionnement continue.
Les différences entre Pulsar et le GPS
La différence fondamentale entre Pulsar et les systèmes mondiaux de navigation par satellite existants réside dans l’altitude orbitale, la conception des signaux et la manière dont la précision est obtenue.
Les satellites GPS évoluent à une altitude d’environ 20 200 kilomètres, tandis que les satellites Pulsar fonctionneront beaucoup plus près de la Terre. Xona décrit son architecture en orbite basse comme étant environ 20 fois plus proche que celle du GPS conventionnel.
Cette distance de transmission plus courte permet aux signaux d’atteindre les récepteurs compatibles avec une puissance supérieure, sans nécessiter la même puissance d’émission que les satellites situés beaucoup plus loin.
Xona indique que son architecture de signal peut fournir une puissance reçue jusqu’à 100 fois supérieure à celle des signaux GNSS conventionnels dans certaines conditions de fonctionnement.
D’autres avantages découlent du déplacement plus rapide des satellites dans le ciel. Les variations rapides de géométrie améliorent la diversité des mesures et peuvent aider les récepteurs à distinguer les signaux directs des satellites des réflexions provoquées par les bâtiments et d’autres obstacles.
Le système intègre également plusieurs innovations techniques :
- Compatibilité avec la bande L : Pulsar utilise des signaux propriétaires X1 et X5 situés à proximité des bandes de fréquences GPS L1 et L5, permettant au matériel radio des récepteurs compatibles de traiter ces signaux.
- Modulation EFQPSK : la technologie Enhanced Feher’s Quadrature Phase Shift Keying concentre plus efficacement l’énergie transmise dans le spectre attribué et réduit les interférences avec les signaux voisins.
- Satellites définis par logiciel : les charges utiles flexibles et les messages de navigation permettent d’introduire de nouvelles fonctionnalités grâce aux logiciels et aux futures évolutions des satellites.
- Estimation de navigation embarquée : l’architecture combine la modélisation orbitale, les mesures satellitaires et les mesures de distance entre satellites afin d’améliorer les estimations de position et de synchronisation des engins spatiaux.
- Intégration des récepteurs par logiciel : les récepteurs GNSS existants compatibles pourraient intégrer Pulsar grâce à des mises à jour du micrologiciel, sans nécessiter le remplacement complet du matériel.
Xona a également développé une méthode de transmission dépendant de l’angle d’élévation, dans laquelle les satellites limitent leurs émissions à proximité de l’horizon et augmentent leur puissance aux angles d’élévation plus élevés. Cette approche contribue à protéger les services de navigation aérienne existants tout en permettant la réception de signaux plus puissants.
Pulsar-0 démontre une précision centimétrique
Le déploiement commercial de Xona intervient après plus d’un an d’essais orbitaux avec Pulsar-0, lancé en juin 2025.
Au cours de plus de 500 transmissions, le satellite de démonstration a permis d’obtenir des résultats de positionnement avec des erreurs inférieures à 2 centimètres dans les conditions d’essai annoncées. L’entreprise a également testé la réception des signaux dans des environnements obstrués et évalué les performances face aux interférences intentionnelles et aux tentatives de falsification des signaux.
Ces démonstrations montrent que le signal de navigation et la technologie des récepteurs peuvent atteindre une précision élevée. Toutefois, le résultat annoncé ne doit pas être interprété comme une garantie de précision de 2 centimètres pour tous les récepteurs ou dans toutes les conditions d’utilisation.
Les performances réelles du positionnement dépendront de la géométrie des satellites, des mesures disponibles, des conditions atmosphériques, des capacités du récepteur, des obstacles affectant les signaux et des interférences.
Les systèmes GNSS traditionnels peuvent déjà atteindre une précision centimétrique grâce à des technologies telles que le positionnement cinématique en temps réel (RTK) et le positionnement ponctuel précis (PPP), notamment lorsque des services de correction adaptés sont disponibles.
L’avantage potentiel de Pulsar réside dans sa capacité à intégrer une plus grande partie du processus permettant d’obtenir une haute précision directement dans le réseau satellitaire, ce qui pourrait réduire le besoin d’infrastructures externes de correction pour certaines applications.
Xona présente cette architecture comme un système de positionnement offrant une précision centimétrique native, même si ses performances opérationnelles à grande échelle restent à démontrer avec la constellation complète.
Navigation sans horloges atomiques embarquées
Une autre différence importante sur le plan technique concerne la synchronisation temporelle.
Les satellites GPS traditionnels embarquent des horloges atomiques extrêmement stables, qui contribuent considérablement au coût et à la complexité des engins spatiaux. Xona a développé une architecture alternative qui ne nécessite pas de charges utiles d’horloges atomiques embarquées comparables.
À la place, Pulsar s’appuie sur des références temporelles précises, une coordination fréquente avec les infrastructures terrestres, des mesures de navigation satellitaire et des algorithmes d’estimation embarqués.
Le système doit maintenir une connaissance précise de la position et du temps de chaque satellite, car les erreurs affectant l’un ou l’autre de ces paramètres influencent directement la solution de navigation.
Cela représente une exigence technique considérable. La lumière parcourt environ 30 centimètres en une nanoseconde, ce qui signifie que même de faibles erreurs de synchronisation peuvent entraîner une incertitude importante dans le positionnement.
La suppression des coûteuses horloges atomiques pourrait réduire les coûts de fabrication des satellites et favoriser un déploiement plus rapide de la constellation. En contrepartie, cette architecture dépend davantage de systèmes sophistiqués de synchronisation, d’estimation et d’infrastructures terrestres.
Résistance au brouillage et au spoofing GPS
L’une des caractéristiques de Pulsar les plus intéressantes sur le plan commercial est sa résistance potentielle aux interférences.
Les signaux GPS conventionnels arrivent sur Terre avec une puissance extrêmement faible, ce qui les rend vulnérables à des brouilleurs radio relativement peu coûteux. Les attaques par spoofing peuvent également transmettre de faux signaux de navigation destinés à manipuler la position ou le temps calculés par un récepteur.
Pulsar répond à ces menaces grâce à des signaux plus puissants et à des mécanismes de sécurité supplémentaires, notamment des capacités d’authentification des signaux.
Une puissance reçue plus élevée peut augmenter le niveau d’interférence qu’un récepteur est capable de tolérer, mais elle ne rend pas la navigation par satellite totalement insensible au brouillage intentionnel. De même, l’authentification peut aider à vérifier que les données de navigation reçues proviennent d’une source autorisée, même si l’efficacité de cette protection dépend de la mise en œuvre du récepteur et du type de menace.
L’avantage pratique de Pulsar pourrait donc provenir de la combinaison de ses signaux avec les observations GPS, Galileo et d’autres systèmes GNSS existants.
Un récepteur utilisant plusieurs sources de navigation indépendantes peut comparer les mesures, identifier les incohérences et potentiellement maintenir un fonctionnement plus fiable lorsqu’une des sources se dégrade.
Ce que Pulsar pourrait apporter à l’agriculture de précision
L’agriculture de précision fait partie des secteurs dans lesquels Pulsar pourrait avoir des implications particulièrement importantes.
Les systèmes modernes d’autoguidage agricole atteignent généralement une précision centimétrique grâce à des récepteurs GNSS associés à des réseaux de corrections RTK ou à d’autres services de haute précision. Ces technologies sont bien établies, mais leurs performances peuvent être affectées par des interruptions des liaisons de correction, des perturbations atmosphériques et des interférences intentionnelles.
Une constellation Pulsar pleinement opérationnelle pourrait apporter une source indépendante supplémentaire de mesures de positionnement, avec une puissance de signal améliorée et une dépendance potentiellement réduite aux corrections externes.
Pour les machines agricoles, les applications possibles comprennent les tracteurs autonomes, les équipements robotiques de terrain, les semis de précision, l’agriculture à trafic contrôlé et la pulvérisation automatisée.
Ce potentiel est particulièrement intéressant pour les machines travaillant à proximité de rangées d’arbres, de bâtiments agricoles ou d’autres obstacles, où la visibilité des satellites et les interférences liées aux trajets multiples peuvent réduire la fiabilité du positionnement.
Néanmoins, le premier déploiement ne constituera pas une solution autonome viable pour remplacer l’autoguidage basé sur le RTK. Une couverture continue, des micrologiciels de récepteurs compatibles, une précision sur le terrain vérifiée de manière indépendante et des tarifs commerciaux compétitifs seront nécessaires avant que les fabricants de machines agricoles puissent adopter le réseau à grande échelle.
Xona a déjà identifié la robotique agricole comme l’un de ses marchés cibles, notamment à travers sa collaboration avec Earth Rover sur des applications agricoles à l’échelle de chaque plante.
Une nouvelle couche pour les systèmes GNSS
L’aspect le plus important de l’annonce de Xona n’est pas simplement l’arrivée de six nouveaux satellites de navigation en orbite. Il s’agit de la volonté de l’entreprise de transformer l’économie et le modèle opérationnel de la navigation par satellite.
Les constellations GNSS traditionnelles sont d’immenses projets d’infrastructures publiques. Leurs satellites sont conçus pour fonctionner pendant de longues périodes, les grandes mises à niveau nécessitent une coordination considérable et l’introduction de nouvelles capacités de signal peut prendre plusieurs années.
Xona poursuit un modèle différent, fondé sur des satellites plus petits, une production plus rapide, des charges utiles de navigation définies par logiciel et les besoins des clients commerciaux.
Cette approche technique est crédible, car elle répond à plusieurs limites réelles des systèmes GNSS existants : la faible puissance des signaux reçus, la dépendance à des infrastructures supplémentaires pour atteindre la précision maximale et la lenteur des cycles de modernisation.
Cependant, trois défis restent particulièrement importants.
Premièrement, maintenir une précision centimétrique sur une grande constellation opérationnelle est nettement plus complexe que de la démontrer lors d’essais contrôlés avec un seul satellite.
Deuxièmement, un réseau de centaines de satellites en orbite basse entraîne des coûts permanents liés au renouvellement des unités, aux opérations au sol, à la synchronisation et à l’évitement des collisions. Des coûts de fabrication réduits ne se traduisent pas automatiquement par une diminution des coûts du service sur toute sa durée de vie.
Troisièmement, Xona devra convaincre les clients de payer pour un service qui concurrence des signaux de navigation satellitaire établis, accessibles sans frais d’abonnement directs.
Pour cette raison, la meilleure opportunité commerciale de Pulsar à court terme pourrait ne pas être de remplacer entièrement le GPS. Elle pourrait plutôt consister à fournir des mesures de meilleure qualité, une vérification temporelle indépendante et une résilience supplémentaire aux secteurs dans lesquels les défaillances de positionnement entraînent des conséquences financières ou de sécurité importantes.
Si Xona parvient à développer sa constellation et à démontrer des performances fiables en dehors des conditions contrôlées, Pulsar pourrait devenir un élément complémentaire important de l’infrastructure mondiale de navigation plutôt qu’un substitut direct à tous les services GNSS existants.
Les projets de constellation Pulsar pour 2028
L’objectif à long terme de Xona est de déployer une constellation de 258 satellites en orbite terrestre basse, capable de fournir des services continus de navigation de haute précision.
L’entreprise vise une couverture continue des États-Unis, de l’Europe, du Japon et de la Corée du Sud d’ici 2028. Une disponibilité plus large suivrait de nouveaux déploiements de satellites et une expansion opérationnelle.
Le respect de ce calendrier nécessitera une augmentation importante des capacités de fabrication et de lancement des satellites, ainsi que des essais approfondis de la conception propriétaire introduite avec PTS-1 et PTS-2.
Le déploiement initial de six satellites sera donc important non seulement pour la validation technique, mais aussi pour démontrer que Xona peut exploiter un réseau commercial de navigation avec une fiabilité suffisante pour attirer des clients industriels payants.
À propos de Xona Space Systems
Xona Space Systems est une entreprise américaine spécialisée dans les technologies de navigation par satellite, fondée en 2019 par cinq ingénieurs en aérospatiale qui se sont rencontrés pendant leurs études supérieures à l’université Stanford. Basée à Burlingame, en Californie, l’entreprise développe Pulsar, un système de positionnement, de navigation et de synchronisation reposant sur des satellites en orbite terrestre basse.
Brian Manning est cofondateur et directeur général, tandis que Tyler Reid, également cofondateur, occupe le poste de directeur technique. Selon des informations publiées en octobre 2026, Xona a levé plus de 300 millions de dollars de financement, dont 20 millions de dollars associés au soutien de l’US Space Force. Son développement technologique comprend le satellite expérimental Huginn, lancé en 2022, Pulsar-0, lancé en juin 2025, ainsi que six satellites supplémentaires dont le lancement est prévu en octobre 2026.
L’objectif de déploiement à long terme de l’entreprise est d’atteindre 258 satellites, avec une couverture continue prévue sur les principaux marchés d’ici 2028. Xona développe également des partenariats de compatibilité et d’intégration des récepteurs afin de rendre ses signaux de navigation accessibles aux équipements GNSS commerciaux existants.
