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Innover constamment pour améliorer la collecte de données GNSS RTK

Innover constamment pour améliorer la collecte de données GNSS RTK

Innover constamment pour améliorer la collecte de données GNSS RTK

Niki Wong

Grâce au développement de la technologie GNSS, les méthodes de collecte de données géographiques se sont progressivement améliorées. La technologie cinématique en temps réel (RTK) est fréquemment utilisée en topographie, en génie civil, etc. Cependant, en raison du matériel d'acquisition des données RTK, le développement du récepteur GNSS RTK semble stagner. Le défi pour surmonter l'homogénéisation et les contraintes environnementales consiste à rompre avec les traditions grâce à l'innovation technologique.

La technologie, comme l’art, est un exercice exaltant de l’imagination humaine. —— Daniel Bell
La technologie transforme nos méthodes de travail et les problèmes font avancer la technologie. En observant nos utilisateurs, nous avons constaté que les contraintes environnementales et la portée de fonctionnement jouent un rôle important sur le terrain. Forts de ces constatations, nous souhaitons améliorer ces fonctionnalités pour nos utilisateurs.

Différents environnements de mesure
Selon les applications de collecte de données GNSS RTK sur le terrain, les environnements de mesure varient. Des situations difficiles peuvent survenir, comme une faible couverture réseau, des zones ombragées, voire des points inaccessibles. Comment améliorer nos récepteurs GNSS RTK pour qu'ils fonctionnent efficacement dans ces environnements ?
Traditionnellement, les récepteurs GNSS RTK sont souvent peu fiables dans les zones reculées où la base ne fournit pas de données de correction ou où le réseau n'est pas disponible. Le service mondial de positionnement précis (PPP) résout ce problème de mauvaise connexion réseau. Par exemple, la technologie Hi-RTP, lancée récemment, utilise les données du réseau de référence mondial pour générer et diffuser des corrections à partir du signal en bande L émis par le satellite. Elle offre aux utilisateurs de mobiles une précision de positionnement globale en temps réel, au niveau du CM, grâce à l'estimation de l'orbite et de l'erreur d'horloge GNSS en temps réel, au post-traitement PPP de haute précision, à l'augmentation régionale et à d'autres technologies.

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Hi-RTP Mondial Système de service

Grâce à la technologie Hi-RTP et au récepteur GNSS iRTK5, par exemple, les mesures des projets de construction offshore seront simplifiées. La zone de travail offshore est généralement vaste, car il n'y a pas de signal réseau et la portée radio est limitée. Le mode de levé traditionnel nécessite la configuration d'une station relais pour transmettre les différentes données, ce qui est très complexe. Avec un seul mobile, le service Hi-RTP permet aux utilisateurs d'atteindre une précision comparable à celle d'un CM.
Des géomètres ont effectué un test dans l'estuaire de la rivière des Perles, en Chine, et ont constaté que le temps d'initialisation est généralement inférieur à 3 minutes, le temps de convergence est inférieur à 10 minutes pour atteindre une solution fixe et la précision de positionnement est inférieure à 3 cm (horizontalement) et 6 cm (verticalement). Ce système répond aux exigences de positionnement de niveau CM pour les constructions offshore.
Les résultats réels sont les suivants :

Horaires des tests

Numéro de point de collecte

Tarif fixe du service PPP

Verticale (m)

Horizontale (m)

-2σ~2σ(95.5%)

-2σ~2σ(95.5%)

1

23377

99.24%

0.056

0.023

2

23450

99.66%

0.058

0.024

Tableau 1 Données de test du service Hi-RTP

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Service Hi-RTP Site d'essai

De plus, dans les environnements fortement abrités, comme sous la canopée des arbres, les signaux des récepteurs GNSS RTK sont souvent instables, ce qui entraîne une mauvaise précision et des points de glissement. Par conséquent, l'algorithme permettant d'améliorer la précision est particulièrement important. Une nouvelle technique, appelée technologie de mesure quasi-dynamique, résout ce problème. Il s'agit d'une technologie développée par le système GNSS RTK iRTK5, qui améliore considérablement la précision des relevés en environnement difficile grâce à des algorithmes spécifiques.

La situation la plus courante rencontrée par les utilisateurs est la nécessité de mesurer des points d'angle. Ces points étant difficiles à atteindre, l'horizontalité du récepteur GNSS RTK n'est pas garantie. Dans ce contexte, la méthode de relevé d'inclinaison est plus que jamais nécessaire. En optimisant l'algorithme de correction de l'inclinaison, cette procédure permet d'optimiser l'efficacité du travail sur le terrain et de minimiser les temps d'arrêt. Cette méthode est plus pratique et largement utilisée dans de nombreux projets d'ingénierie.

Portée de fonctionnement limitée

Lorsque la zone de mesure est trop vaste, on craint souvent que la portée opérationnelle des récepteurs GNSS RTK ne soit pas suffisante pour répondre aux exigences du terrain. L'amélioration durable des technologies radio, antenne, réseau et téléopération offre donc des pistes pour résoudre ce problème.

La radio multiprotocole intégrée est devenue une exigence de compatibilité universelle pour les récepteurs GNSS RTK. Grâce à l'antenne omnidirectionnelle, la distance de transmission peut être considérablement améliorée, comme le montre l'iRTK5. Contrairement aux conceptions traditionnelles, l'antenne omnidirectionnelle est placée au-dessus du récepteur, ce qui augmente la portée d'émission et de réception par rapport au 20%.

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Antenne omnidirectionnelle iRTK5

Vous trouverez ci-dessous une comparaison des résultats des tests en mode radio intégré. Il est clair que ce nouvel appareil offre de meilleures performances en termes de distance par rapport à la station de base. Cette amélioration globale des performances permet également d'atteindre plus rapidement une solution fixe dans un environnement légèrement difficile.
Tableau 2 Test de distance de travail de la radio intégrée

Dist. à la station de base

Récepteur traditionnel

iRTK5

4 km

Fixé en continu

Fixé en continu

6 km

Parfois fixe, instable

Fixé en continu

Tableau 3 Test de temps fixe sur le terrain

Environnement

Heure fixe du récepteur traditionnel

Heure fixe d'iRTK5

Au pied de la montagne

années 65

48s

Dans la forêt

110s

années 60

La popularité de la technologie de réseau CORS (stations de référence fonctionnant en continu) a également favorisé la diffusion de la technologie RTK. Avec le réseau CORS local, la transmission radio ne se limite plus au mode traditionnel. La plupart des pays et régions sont progressivement entrés dans l'ère des réseaux 4G. La prise en charge complète des réseaux mobiles cellulaires (LTE, WCDMA, EDGE, GPRS, GSM) par les récepteurs GNSS RTK peut s'avérer utile pour la communication.

De plus, les récepteurs GNSS RTK traditionnels ne prennent guère en charge les opérations à distance. Désormais, grâce aux mises à jour en ligne du micrologiciel, les utilisateurs ne dépendent plus du bureau ni du PC. De plus, l'interface utilisateur Web intégrée, permettant un contrôle et une configuration en temps réel, simplifie l'utilisation du récepteur.

Besoins en expérience au niveau industriel

L'expérience industrielle est-elle synonyme de monotonie ? Absolument faux ! La technologie est au service de l'innovation, elle permet d'améliorer l'efficacité au travail et la qualité de vie. Les applications des projets d'ingénierie sont indissociables des récepteurs GNSS RTK, faciles à utiliser et fiables.

Face à la popularité croissante des smartphones à écran tactile dans un environnement en constante évolution, Hi-Target intègre des écrans tactiles à son récepteur GNSS RTK. L'iRTK5 illustre parfaitement cette technologie. Il est équipé d'un écran tactile couleur OLED industriel permettant des réglages et des vérifications d'état rapides, rendant le travail sur le terrain plus intuitif et pratique. De plus, le système de batterie intelligent permet une charge rapide et l'affichage de l'état de la batterie. Grâce à une capacité de batterie accrue, les utilisateurs peuvent estimer le temps de travail et réduire les interruptions.

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Les applications intelligentes offrent une meilleure expérience utilisateur

Outre une expérience utilisateur optimale avec les récepteurs GNSS RTK, des moteurs et algorithmes RTK fiables sont essentiels. Les constellations complètes et les cartes mères GNSS multicanaux avancées sont devenues la tendance du développement des moteurs de récepteurs GNSS RTK. L'algorithme GNSS intègre un nombre croissant de signaux et de données, ce qui améliore la vitesse de traitement et la capacité de suivi des signaux. Même dans des environnements difficiles, les utilisateurs bénéficient d'une expérience supérieure à celle des produits traditionnels.

Légèreté, résistance aux chutes, résistance à la corrosion et anti-interférences sont devenues la norme en matière de protection industrielle. Des conceptions et des accessoires spécifiques et standardisés sont nécessaires pour garantir la fiabilité de la collecte de données sur le terrain. Le succès ou l'échec d'un récepteur GNSS RTK industriel dépend souvent des détails.

Les modes de collecte de données GNSS RTK ne seront pas immuables. Grâce à l'innovation et au développement technologique, l'acquisition de données par récepteur évoluera. La technologie transformera continuellement notre quotidien.

De temps en temps, une nouvelle technologie, un vieux problème et une grande idée se transforment en innovation. Dean Kamen


L'auteur

Niki Wong, chef de produit chez Hi-Target International Group Limited, s'est spécialisé dans les solutions et le marketing liés au RTK.

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