PPK - Post-traitement des données
SBG Systems a mis au point une solution interne de post-traitement ( GNSS ) pour améliorer les performances de ses centrales inertielles de navigation.
Qu'est-ce que le post-traitement GNSS ?
Le post-traitement PPK est une approche selon laquelle les mesures GNSS brutes enregistrées sur un récepteur GNSS sont traitées après l'activité d'acquisition des données. Elles peuvent être combinées avec d'autres sources de mesures GNSS pour fournir la trajectoire cinématique la plus complète et la plus précise pour ce récepteur GNSS, même dans les environnements les plus difficiles.
Ces autres sources peuvent être une station de base GNSS locale située sur le site ou à proximité du projet d'acquisition de données, ou des stations de référence à fonctionnement continu (CORS) existantes, généralement proposées par des organismes gouvernementaux et/ou des fournisseurs commerciaux de réseaux CORS. Un logiciel de post-traitement cinématique (PPK) peut utiliser les informations librement disponibles sur l'orbite et l'horloge du satellite GNSS, afin d'améliorer encore la précision. Le PPK permet de déterminer avec précision l'emplacement d'une station de base GNSS locale dans un référentiel de coordonnées mondiales absolues, qui est utilisé. 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 aux corrections, améliore la précision du projet, et peut même réparer les pertes de données ou les erreurs pendant la cartographie ou l'installation après la mission.
RTK vs PPK Post-traitement
La cinématique en temps réel (RTK) est une technique de positionnement où les corrections GNSS sont transmises en quasi temps réel, généralement à l'aide d'un flux de corrections au format RTCM. Cependant, il peut être difficile de garantir les corrections de GNSS, notamment leur exhaustivité, leur disponibilité, leur couverture et leur compatibilité.
Le principal avantage du PPK par rapport au post-traitement RTK est que les activités de traitement des données peuvent être optimisées pendant le post-traitement, y compris le traitement en avant et en arrière, alors que dans le traitement en temps réel, toute interruption ou incompatibilité dans les corrections et leur transmission entraînera 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 introduire les corrections RTCM provenant du CORS dans le système INS/GNSS. La principale limite à l'adoption du post-traitement est l'obligation pour 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 grandement la qualité des données pour tous vos livrables.
Comment le traitement en avant et en arrière améliore-t-il la précision des données ?
Imaginons que nous ayons une panne GNSS de 60 secondes au milieu de notre cartographie. L'erreur de position dans le traitement en avant 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 prétendons que le temps s'écoule à rebours et effectuons le traitement dans un ordre anti-chronologique, les équations physiques restant valables. Dans ce traitement à rebours, l'erreur serait maximale au début de la panne GNSS , de manière très symétrique au traitement naturel vers l'avant. La fusion de ces deux calculs aboutit à une erreur maximale vers le milieu de la panne, avec une magnitude beaucoup plus faible que les solutions avant ou arrière seulement.
Cela améliorera particulièrement les solutions GNSS+INS, comme le permettent les produits de SBG Systems, mais seuls les traitements GNSS bénéficieront également de ce flux de travail.
Comme nous l'avons déjà dit, cette amélioration ne peut se faire que par post-traitement, car il faut que toutes les données soient disponibles du début à la fin, ce qui retarde leur utilisation à la fin de la cartographie.
Accessible à toutes les applications de cartographie
Alors que la RTK est courante pour les applications de positionnement GNSS de haute précision telles que la cartographie et le contrôle et le guidage des machines de construction, ou certaines applications maritimes nécessitant des résultats en temps réel, le post-traitement des données INS est surtout utile dans les applications UAV et USV où la mise en œuvre d'une radio et le contrôle en temps réel de la qualité du flux de correction RTCM sont compliqués.
Les géomètres aériens ont tendance à utiliser le PPK, car les liaisons de données avec les avions sont difficiles à réaliser, et les réseaux cellulaires fonctionnent mal en altitude en raison de l'orientation des antennes de diffusion au sol.
D'autres applications nécessitant un post-traitement cinématique sont celles où les données (image ou données LiDAR, par exemple) sont traitées dans un flux de travail ultérieur, souvent sur le cloud, et où le traitement de la trajectoire avec un logiciel de post-traitement GNSS comme Qinertia peut facilement être ajouté.