GNSS: tout ce que vous devez savoir.

Introduction

Avant d'examiner l'histoire du système mondial de navigation par satellite (GNSS, GNSS; ci-après dénommé GNSS) ou cinématique en temps réel (RTK ou Real Time Kinematic)

Il s'agit d'un aperçu de base du système de navigation par satellite tel que nous le connaissons, mais aujourd'hui, nous allons encore plus loin pour discuter d'un système de navigation par satellite avancé connu sous le nom de GNSS. Tout système de navigation par satellite avec une capacité de couverture mondiale est appelé système mondial de navigation par satellite ou GNSS. Mais ce n'est pas tout. Le GNSS a une arme secrète...

Une technologie sur laquelle le GNSS s'appuie souvent est la cinématique en temps réel, ou RTK. La cinématique en temps réel est une technique mondiale de positionnement par satellite qui aide le GNSS à améliorer la fiabilité et la précision des données cibles. Lorsqu'il s'agit de positionnement, de positionnement et de précision maximale, la combinaison du GNSS et du RTK augmente un niveau de précision incomparable. RTK amplifie le signal de phase échangé entre l'émetteur et le récepteur, offrant ainsi une précision centimétrique et une correction du signal en temps réel.

Qu'est-ce que le GNSS ou Global Navigation Satellite System?

Les systèmes mondiaux de navigation par satellite ont été développés à l'origine par l'US Air Force, lorsque la technologie s'appelait Global Positioning System, ou GPS, et ne pouvait être utilisé que par l'armée américaine. Au fil du temps, la technologie GPS est devenue accessible à tous sur cette planète. Maintenant que chaque smartphone équipé du GPS est facilement accessible à tous, les gouvernements de plusieurs pays ont décidé de porter cette technologie à un niveau plus avancé, précis et à long terme. Ainsi, l'émergence des systèmes mondiaux de navigation par satellite ou GNSS est devenue un phénomène officiel pour les consommateurs du secteur privé.

Actuellement, outre les États-Unis, GLONASS de Russie et Galileo de l'Union européenne sont les deux principaux GNSS opérationnels opérant à la surface de notre planète. Avec l'avènement de la technologie GNSS, de nombreuses technologies d'assistance, connues sous le nom de systèmes de navigation régionaux, ont commencé à fonctionner. Le concept technologique est le même que celui du GNSS, mais couvre moins de zones géographiques.

Comment fonctionne le système mondial de navigation par satellite ou GNSS?​​​​

Les satellites GNSS ont deux ondes porteuses enregistrées dans la bande L, à savoir L1 (1575,42 MHz) et L2 (1227,60 MHz). Le but principal de ces deux longueurs d'onde est de transmettre des signaux d'un satellite connecté à la surface de la terre. Selon Techopedia, l'utilisation de la technologie de la bande L peut réduire les frais généraux tout en fournissant une connexion fiable qui est moins sujette aux interruptions. L'introduction de bandes L avec le placement correct de l'antenne offre un certain nombre d'avantages pour les drones agricoles

D'autre part, les récepteurs GNSS situés à la surface de la terre se composent d'une antenne et d'une unité de traitement. Le but de l'antenne est de recevoir des signaux codés des satellites connectés, et la tâche de l'unité de traitement est de décoder les signaux en informations significatives.

Remarque: Pour déterminer la position d'un récepteur, le GNSS doit collecter les données d'au moins trois satellites distincts.

Chaque satellite GNSS orbite autour de la Terre à un intervalle de 11 heures 58 minutes et 2 secondes. Les informations temporelles transmises par le satellite sont transmises à l'aide de codes afin que le récepteur puisse déterminer l'intervalle de temps pendant lequel le code a été transmis.

Les signaux émis par le satellite contiennent des données codées qui aident les récepteurs à localiser son emplacement, et le récepteur lui-même se positionne exactement en fonction de la position du satellite.

Le récepteur IC calcule la différence de temps entre l'heure de diffusion et l'heure de réception du signal codé. Une fois le récepteur positionné exactement par rapport au satellite, l'unité de traitement traduit l'emplacement du récepteur en termes de latitude, longitude et altitude. Ainsi, sur la base de ce concept simple, chaque GNSS fonctionne à la surface de cette planète.

Applications des services mondiaux de navigation par satellite

L'avènement de la technologie GNSS a modifié le concept de suivi de position avec un degré élevé de précision et large gamme de couverture. Il existe plusieurs applications GNSS majeures qui ont aidé le monde à voir un avenir meilleur.

GNSS pour la navigation

Parmi toutes les autres technologies, le concept de GNSS a eu un impact majeur sur la technologie de navigation. Récemment, le GNSS a été incorporé dans l'industrie automobile, maintenant presque toutes les entreprises automobiles intègrent la technologie GNSS dans leurs modèles de voitures. L'intégration de la technologie GNSS aide le conducteur à naviguer facilement sur des itinéraires inconnus pour explorer les routes du monde.

L'utilisation du GNSS dans les systèmes de navigation ne se limite pas aux automobiles, car la technologie est désormais largement utilisée dans les avions également. La cartographie préliminaire du terrain et les mises à jour du terrain en temps réel à partir du GNSS permettent aux pilotes d'éviter les collisions dans le trafic aérien. De plus, le GNSS utilisé dans les cockpits d'avions utilise également des technologies telles que WAAS ou GBAS (LAAS) pour améliorer la précision du cap.

Qu'est-ce que le WAAS?

Contrairement aux aides à la navigation au sol traditionnelles, le système d'augmentation à large zone (WAAS) fournit des services de navigation dans l'ensemble du système de l'espace aérien national, selon le système de la Federal Aviation Administration ou NAS en abrégé). WAAS fournit des informations supplémentaires aux récepteurs GPS/WAAS pour améliorer la précision et l'intégrité des estimations de position actuelle.

Qu'est-ce que le GBAS ou le LAAS?

Historiquement, la Federal Aviation Administration (FAA) faisait autrefois référence à ce que nous appelons maintenant GBAS, LAAS. Selon le site Web de la Federal Aviation Administration, le système d'augmentation au sol (GBAS) est un système qui fournit des corrections différentielles et une surveillance de l'intégrité des systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS).

En plus de la large gamme d'applications du GNSS dans les automobiles et les avions, le GNSS est également utilisé pour naviguer sur les bateaux / yachts et les navires à la surface de l'eau.

Remarque: les navires utilisent également un bloc fonctionnel GNSS appelé « Homme à la mer » ou abr. FOULE. Cette fonction permet à l'équipage du navire de localiser une personne tombée par-dessus bord.

GNSS pour l'arpentage et la cartographie géologique

L'arpentage géodésique et la cartographie géologique sont une autre application importante du GNSS. La plupart des récepteurs GNSS utilisent des données de signal générées à la fréquence d'onde L1 pour effectuer une cartographie géologique. Il est équipé d'un oscillateur à cristal de précision qui aide l'onde à réduire les erreurs d'horloge lors de la cartographie. Les chercheurs peuvent également effectuer des mesures très précises en calculant le décalage approprié entre les capteurs GNSS.

Par exemple, si une zone de déformation active (disons un volcan) est entourée de plusieurs stations de réception, alors le GNSS peut être utile pour détecter tout type de déformation ou de mouvement du sol.

Applications GNSS dans d'autres industries

En plus des applications GNSS ci-dessus, les applications importantes comprennent également:

1. Satellite mobile
2. Services d'urgence et de précision basés sur la localisation
3. Amélioration des prévisions météorologiques
4. Géocodage photographique
5. Marketing et plus

Appareil de mesure inertielle ou capteurs INS

L'unité de mesure inertielle (IMU) joue un rôle essentiel dans les systèmes mondiaux de navigation par satellite. Comme indiqué ci-dessus, le système GNSS collecte les signaux de données d'au moins trois des satellites en orbite, où chaque signal reçu par les récepteurs est incroyablement précis.

Cependant, si le signal est obstrué par des obstacles tels que des arbres, des rochers ou des bâtiments, le signal ne peut plus fournir un positionnement précis. Une centrale inertielle est une sorte de capteur inertiel qui calcule la rotation et l'accélération d'un corps en mouvement pour déterminer sa position dans l'espace.

Entrons un peu plus dans les détails

L'IMU se compose de 6 capteurs supplémentaires situés le long de trois autres axes orthogonaux, où chacun d'eux se compose également d'un accéléromètre et d'un gyroscope. La tâche de l'accéléromètre est de mesurer l'accélération linéaire d'un corps en mouvement, tandis que le gyroscope mesure l'accélération de la rotation. Ainsi, en calculant les valeurs de ces deux capteurs, le système peut facilement déterminer l'emplacement exact du corps en mouvement. Parallèlement, le GNSS et l'IMU offrent aux utilisateurs finaux des solutions de navigation plus puissantes et plus précises.

Pour résumer

Grâce aux récentes avancées technologiques, de nombreux concepts et technologies ont considérablement modifié les règles du jeu pour la robotique, les communications par satellite et la navigation telles que nous les connaissons. Le Global Navigation Satellite System est un acteur clé parmi les technologies innovantes qui ont amélioré la vie quotidienne telle que nous la connaissons aujourd'hui. De plus, RTK fournit au GNSS une précision centimétrique avec des corrections de signal en temps réel. La combinaison du GNSS et du RTK offre la plus grande précision et la meilleure qualité de suivi dont vous avez besoin. Après tout, GNSS et RTK sont la combinaison la plus puissante sur le marché aujourd'hui.

Dans cet aperçu, nous avons exploré tous les domaines possibles du GNSS et discuté en détail de ses concepts, principes de fonctionnement et applications. Nous espérons que le matériel présenté vous a pleinement informé sur la technologie GNSS, vous a éclairé et vous a inspiré pour atteindre vos objectifs. Merci pour votre attention.