Le PPK (Post-Processing Kinematic) est une méthode de traitement des données GNSS qui permet d'obtenir un positionnement de haute précision en corrigeant les erreurs dans les données de positionnement brutes. Le post-traitement est largement utilisé dans les applications qui nécessitent des informations géospatiales précises, telles que les levés topographiques, la cartographie et les opérations UAV.
SBG Systems a développé une solution interne de post-traitement GNSS pour améliorer les performances de ses systèmes de navigation inertielle.
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement PPK est une approche où le système traite les mesures brutes de données GNSS enregistrées sur un récepteur GNSS après l'acquisition des données. Elles peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS afin de fournir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour le récepteur GNSS, même dans les environnements les plus difficiles.
Ces autres sources peuvent être des stations de base GNSS locales situées sur ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations de référence permanentes (CORS) existantes généralement proposées par des agences gouvernementales 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 pour améliorer davantage la précision. Le PPK permet la détermination précise de l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un datum de système de référence de coordonnées global absolu, qu'il utilise.
Le logiciel PPK peut également prendre en charge des transformations complexes entre différents systèmes de référence de coordonnées dans le cadre de projets d'ingénierie.
En d'autres termes, il donne accès à des corrections, améliore la précision du projet et peut même réparer les pertes ou erreurs de données survenues pendant le levé ou l'installation après la mission.
RTK vs PPK
Le Real-Time Kinematic (RTK) est une technique de positionnement qui transmet des corrections GNSS en quasi temps réel, généralement via un flux de corrections au format RTCM. Cependant, des défis peuvent se présenter pour assurer les corrections GNSS, notamment en termes d'exhaustivité, de disponibilité, de couverture et de compatibilité.
Le PPK offre l'avantage majeur d'optimiser le traitement des données lors du post-traitement, y compris le traitement en avant et en arrière. En revanche, le traitement en temps réel peut souffrir d'interruptions ou d'incompatibilités dans les corrections et leur transmission, ce qui entraîne un positionnement de moindre précision.
Un premier avantage clé du post-traitement GNSS PPK par rapport au temps réel (RTK) est que le système utilisé sur le terrain n'a pas besoin de disposer d'une liaison de données/radio pour alimenter le système INS/GNSS avec les corrections RTCM provenant du CORS.
La principale limitation à l'adoption du post-traitement est la nécessité pour l'application finale d'intervenir sur l'environnement. D'autre part, si votre application peut supporter le temps de traitement supplémentaire nécessaire pour produire une trajectoire optimisée, cela améliorera considérablement la qualité des données pour tous vos livrables.
Comment le traitement aller-retour améliore-t-il la précision des données ?
Imaginons que nous ayons une coupure GNSS de 60 secondes au milieu de notre levé. L'erreur de position dans le traitement avant augmente rapidement (le taux dépend des spécifications de l'IMU et d'autres paramètres) et atteint son maximum à la fin de la coupure. Elle se rétablit ensuite rapidement.
En post-traitement, nous faisons comme si le temps s'écoulait à l'envers et nous effectuons le traitement dans l'ordre anti-chronologique, car les équations physiques restent valables. Dans ce traitement à rebours, l'erreur serait maximale au début de la coupure GNSS, d'une manière très symétrique par rapport au traitement naturel vers l'avant.
La fusion de ces deux résultats de calcul entraîne une erreur maximale au milieu de la panne, avec une amplitude bien inférieure à celle des solutions aller seul ou retour seul. Cela améliorera particulièrement les solutions GNSS+INS permises par les produits SBG Systems, mais le traitement GNSS seul bénéficiera également de ce flux de travail.
Comme indiqué précédemment, le post-traitement est le seul moyen de réaliser cette amélioration, car vous avez besoin de toutes les données du début à la fin, ce qui retarde son utilisation jusqu'à la fin du levé.
Accessible à toutes les applications topographiques
Le RTK est largement utilisé pour le positionnement GNSS de haute précision dans les applications de cartographie, de contrôle de la construction et marines nécessitant des résultats en temps réel. Le post-traitement des données INS profite aux applications UAV et USV où la mise en œuvre de la radio et la surveillance du flux de corrections RTCM sont difficiles.
Les géomètres aéroportés ont tendance à utiliser le PPK, car les liaisons de données vers les avions sont difficiles à réaliser, car le réseau cellulaire fonctionne mal en altitude en raison de l'orientation des antennes de diffusion au sol.
Les autres applications nécessitant la cinématique de post-traitement sont celles où les données (images ou données LiDAR, par exemple) sont traitées dans un flux de travail ultérieur, souvent dans le cloud, et où le traitement de la trajectoire avec un logiciel de post-traitement GNSS comme Qinertia peut être facilement ajouté.
