Balard, Nicolas



Date début : 2001-09
Date fin : 2003-08




Directeur : Rock Santerre
Codirecteur : Marc Cocard

Sujet : Positionnement relatif temporel en temps quasi-réel
Résumé :

Le Positionnement Relatif Temporel (PRT) est une méthode récente de traitement des observations GPS (Global Positioning System). Elle dérive de la méthode conventionnelle de positionnement relatif GPS qui consiste à mesurer un vecteur en plaçant un récepteur GPS à chaque extrémité de celui-ci. Les mesures étant faites en simultanée sur les deux stations à l’aide de deux récepteurs GPS. Le principe du PRT est d’effectuer les observations à l’aide d’un seul récepteur mais qui stationne les deux extrémités à deux instants différents. L’intérêt de cette approche est de ne nécessiter qu’un seul récepteur, d’où un coût de revient deux fois plus faible qu’avec la méthode de positionnement relatif conventionnelle. Les contraintes de cette méthode sont l’obligation durant tout le trajet entre les deux stations, de ne pas perdre les signaux des satellites et de l’impossibilité de réaliser la mesure de vecteur de plus que quelques centaines de mètres.
Le mode opératoire de cette méthode PRT consiste à se déplacer entre une station connue et une autre inconnue située à proximité de la première (une centaine de mètres), et à observer la phase de l’onde porteuse de façon continue sur l’ensemble du trajet reliant les deux stations. Le déroulement des observations se réaliser en trois temps : Observations au-dessus de la première station durant une période de quelques minutes puis déplacement vers l’autre station et observations sur cette dernière durant aussi quelques minutes.
Les observations sont réalisées à l’aide d’un récepteur GPS monofréquence pour des raisons d’économie. Les récepteurs bifréquences étant deux fois plus dispendieux que les récepteurs monofréquences. Cependant ce choix implique l’impossibilité de déterminer directement le délai ionosphérique à partir des observations mesurées sur les deux ondes porteuses émises par les satellites GPS. Cette lacune peut être supprimée en utilisant dans un post-traitement les modèles ionosphériques fournis par l’IGS (International GPS Service for Geodynamics).
Les tests précédemment réalisés ont porté sur la détermination d’un seul vecteur à la fois et en effectuant le traitement uniquement sur l’aller et non sur l’aller-retour. Le cas des cheminements n’a pas encore été étudié et derrière cela l’élaboration d’une ou de plusieurs méthodes de compensation de la fermeture à utiliser. Ce projet de recherche nécessite l’étude de la propagation des erreurs en fonction du temps et du cumul de ces erreurs au cours du cheminement.
Un autre problème se pose pour l’utilisation de cette méthode. Au cours du trajet, des obstacles peuvent venir s’intercaler entre le récepteur et un satellite GPS, cela provoque des sauts de cycle. Ces derniers nuisent à la précision du positionnement, leur détection et leur correction sont nécessaires lors du traitement des données. Jusqu’à présent, les tests sur la méthode TRP ont été effectués sur des terrains dégagés pour éviter l’apparition de sauts de cycle et en post-traitement.

Publications :
  • Balard, N., R. Santerre, M. Cocard & S. Bourgon , 2006, Single GPS receiver time-relative positioning with loop misclosure corrections., GPS Solutions, Springer Verlag, 10(1), pp. 56-62.