Signaux GNSS
Les signaux GNSS sont des transmissions radio envoyées par des satellites pour fournir des informations de positionnement, de navigation et de synchronisation aux récepteurs sur Terre. Chaque constellation GNSS — telle que GPS, Galileo, GLONASS ou BeiDou — diffuse des signaux à l'échelle mondiale en utilisant des fréquences et des techniques de modulation spécifiques. Certaines constellations GNSS offrent une couverture partielle, avec un focalisation sur des régions spécifiques, notamment le QZSS (Quasi-Zenith Satellite System), le NAVIC (Indian Regional Navigation Satellite System/IRNSS) et le KPS (Korean Positioning System).
Quel est le mécanisme des signaux GNSS ?
Les signaux GNSS comportent trois éléments principaux : l'onde porteuse, le code à bruit pseudo-aléatoire (PRN) et le message de navigation. L'onde porteuse transmet le signal dans l'espace. Le code PRN permet au récepteur d'identifier le satellite et de mesurer le temps de trajet du signal. Le message de navigation fournit les données d'orbite des satellites, les corrections d'horloge et l'état du système.
Ensuite, les récepteurs GNSS utilisent le délai temporel entre la transmission et la réception du signal pour calculer la distance. En recevant les signaux d'au moins quatre satellites, le récepteur détermine sa position 3D et l'heure. Ce processus repose sur un timing extrêmement précis et une qualité de signal constante.
Les systèmes GNSS transmettent plusieurs types de signaux pour différents utilisateurs et niveaux de performance. Par exemple, le GPS transmet le L1 C/A pour un usage civil et le L1 P(Y) pour un usage militaire. Les signaux modernisés tels que le GPS L2C et L5 améliorent la précision et la robustesse.
De plus, Galileo transmet des signaux de service ouvert tels que E1 et E5, prenant en charge les applications de haute précision. Il fournit également des services cryptés pour les utilisateurs autorisés. GLONASS et BeiDou offrent des structures multi-signaux similaires pour répondre aux divers besoins des utilisateurs.
Les signaux bi-fréquence aident à corriger les retards ionosphériques, l'une des principales sources d'erreur GNSS. Ils améliorent également la résistance aux effets de trajets multiples et aux interférences de signal. La prise en charge multi-fréquence est essentielle dans l'arpentage, l'aviation et les systèmes autonomes.
La puissance du signal, le type de modulation et la structure du code influencent le temps d'acquisition et la précision du suivi. Les récepteurs doivent s'adapter aux variations de signal et aux interférences pour maintenir leurs performances.
En conclusion, les signaux GNSS constituent le fondement des systèmes de positionnement par satellite. Ils fournissent des données de synchronisation et de localisation précises, prenant en charge des applications critiques dans le transport, la cartographie, l'agriculture, et bien plus encore.
Vous avez des questions ?
Quelles sont les fréquences et les signaux GNSS ?
▶︎ GPS
Signaux et fréquences
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1C → 1575,42 MHz
L2 C → 1227,6 MHz
L2 P → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ GLONASS
Signaux et fréquences
L1 C/A → 1598,0625-1609,3125 MHz
L2 C → 1242,9375-1251,6875 MHz
L2 P → 1242,9375-1251,6875 MHz
L3 → OC 1202,025
▶︎ GALILEO
Signaux et fréquences
E1 → 1575,42 MHz
E5a → 1176,45 MHz
E5b → 1207,14 MHz
E5 AltBOC → 1191,795 MHz
E6 → 1278,75 MHz
▶︎ BeiDou
Signaux et fréquences
B1I → 1561,098 MHz
B2I → 1207,14 MHz
B3I → 1268,52 MHz
B1C → 1575,42 MHz
B2a → 1176,45 MHz
B2b → 1207,14 MHz
▶︎ NAVIC
Signaux et fréquences
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ SBAS
Signaux et fréquences
L1 → 1575,42 MHz
L5 → 1176,45 MHz
▶︎ QZSS
L1 C/A → 1575,42 MHz
L1 C → 1575,42 MHz
L1S → 1575,42 MHz
L2C → 1227,6 MHz
L5 → 1176,45 MHz
L6 → 1278,75 MHz
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement GNSS, ou PPK, est une méthode qui consiste à traiter les mesures de données GNSS brutes enregistrées sur un récepteur GNSS après la phase d'acquisition des données. Celles-ci peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS pour obtenir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour ce récepteur GNSS, y compris dans les environnements les plus exigeants.
Ces autres sources peuvent être une station de base GNSS locale située sur ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations permanentes existantes (CORS) généralement proposées par des organismes gouvernementaux et/ou des fournisseurs de réseaux CORS commerciaux.
Un logiciel de Post-Processing Kinematic (PPK) peut exploiter les informations d'orbite et d'horloge des satellites GNSS disponibles gratuitement, afin d'améliorer encore la précision. Le PPK permet la détermination précise de la position d'une station de base GNSS locale dans un système de référence de coordonnées global absolu, qui est utilisé.
Le logiciel PPK prend également en charge les transformations complexes entre différents référentiels de coordonnées pour les besoins des projets d'ingénierie.
En d'autres termes, il permet d'accéder à des corrections, d'améliorer la précision du projet, et peut même corriger les pertes ou erreurs de données survenues pendant le levé ou l'installation après la mission.
Quelle antenne GNSS offre les meilleures performances pour le RTK, le PPP et le PPK ?
Le type d'antenne GNSS idéal pour le RTK (Real-Time Kinematic), le PPP (Precise Point Positioning) et le PPK (Post-Processed Kinematic) dépend de vos exigences de précision, de l'environnement et de l'application. Néanmoins, certaines caractéristiques et types d'antennes garantissent des performances supérieures dans les flux de travail GNSS de haute précision.
| Application | Type d'antenne optimal | Remarques |
|---|---|---|
| RTK (mobile/base) | De type géodésique ou à choke ring | Choke ring pour la base ; de type géodésique pour le mobile |
| PPK (drones, cartographie mobile)
PPP (statique ou dynamique) |
De type géodésique ou hélicoïdal
De type géodésique ou à choke ring |
Modèle compact avec une bonne gestion du PCV
Un centre de phase stable est primordial |
Si vous travaillez avec des solutions GNSS/INS de SBG Systems, utilisez des antennes officiellement recommandées ou testées pour leur compatibilité avec les capacités du récepteur GNSS de votre système (par exemple, multi-fréquence/multi-constellation) afin de garantir des résultats optimaux dans les flux de travail RTK, PPP et PPK.
