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 la topographie, la cartographie et les opérations de drone.
SBG Systems a développé une solution interne de post-traitement GNSS afin d'améliorer les performances de ses systèmes de navigation inertielle.
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement PPK est une approche dans laquelle le système traite les mesures brutes des données GNSS enregistrées sur un récepteur GNSS après l'acquisition des données. Vous pouvez les combiner 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 à l'intérieur ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des agences gouvernementales et/ou des fournisseurs de réseaux CORS commerciaux.
Un logiciel de post-traitement cinématique (PPK) peut utiliser des informations sur l'orbite et l'horloge des satellites GNSS librement disponibles, afin d'améliorer encore la précision. PPK permet de déterminer avec précision l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un cadre de référence de coordonnées globales absolues, qu'il utilise.
Le logiciel PPK peut également prendre en charge des transformations complexes entre différents cadres de référence de coordonnées à l'appui 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 de données ou les erreurs pendant l'étude ou l'installation après la mission.
RTK vs PPK
La cinématique en temps réel (RTK) est une technique de positionnement qui transmet des corrections GNSS en temps quasi réel, généralement à l'aide d'un flux de corrections au format RTCM. Cependant, il peut être difficile de garantir les corrections GNSS, en particulier leur exhaustivité, leur disponibilité, leur couverture et leur compatibilité.
PPK offre l'avantage majeur d'optimiser les activités de traitement des données au cours 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 conduit à un positionnement moins précis.
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 transmettre les corrections RTCM provenant des CORS au système INS.
La principale limitation à l'adoption du post-traitement est l'exigence de l'application finale d'agir sur l'environnement. D'un autre côté, si votre application peut supporter le temps de traitement supplémentaire nécessaire pour produire une trajectoire optimisée, elle améliorera considérablement la qualité des données pour tous vos produits.
Comment le traitement en amont et en aval améliore-t-il la précision des données ?
Imaginons que nous ayons une panne GNSS de 60 secondes au milieu de notre enquête. L'erreur de position dans le traitement en amont croît rapidement (le taux dépend des spécifications de l'IMU et d'autres paramètres) et atteint son maximum à la fin de la panne. Elle se rétablit ensuite rapidement.
Dans le post-traitement, nous faisons comme si le temps s'écoulait en arrière 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 réel de la panne du GNSS, de manière très symétrique au traitement naturel à rebours.
La fusion de ces deux calculs aboutit à une erreur maximale autour du milieu de la panne, avec une magnitude beaucoup plus faible que les solutions en avant seulement ou en arrière seulement.
Cela améliorera particulièrement les solutions INS comme le permettent les produits SBG Systems , mais le traitement GNSS seulement bénéficiera également de ce flux de travail.
Comme indiqué précédemment, le post-traitement est la seule façon d'obtenir cette amélioration parce que vous avez besoin de toutes les données du début à la fin, ce qui retarde leur utilisation jusqu'à la fin de l'enquête.
Accessible à toutes les applications topographiques
Le RTK est largement utilisé pour le positionnement GNSS de haute précision dans la cartographie, le contrôle de la construction et les applications maritimes 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 le suivi du flux de correction RTCM sont difficiles.
Les géomètres aéroportés ont tendance à utiliser le PPK, car les liaisons de données avec les avions sont difficiles à réaliser, le réseau cellulaire fonctionnant mal en altitude en raison de l'orientation des antennes de diffusion au sol.
D'autres applications nécessitant le post-traitement cinématique 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 tel que Qinertia peut facilement être ajouté.
