Les récepteurs GNSS (Global Navigation Satellite System) sont des dispositifs qui reçoivent et traitent les signaux provenant des systèmes de navigation par satellite, tels que le GPS, le GLONASS, le BeiDou et Galileo. Ils sont utilisés dans une large gamme d’applications, notamment la géodésie, la topographie, la navigation et la surveillance.

Cet article fournit une liste complète des différents types de récepteurs GNSS, ainsi que leurs caractéristiques, fonctionnalités et techniques d’utilisation en géodésie.

Récepteurs GNSS RTK

Les récepteurs GNSS RTK (Real-Time Kinematic) sont des systèmes de positionnement de haute précision qui utilisent des techniques de traitement en temps réel pour améliorer la précision des mesures GNSS. Ces récepteurs sont largement utilisés dans les applications géométriques, telles que l’arpentage, la cartographie et la construction.

Les récepteurs GNSS RTK fonctionnent en utilisant deux récepteurs GNSS : une station de référence et un récepteur mobile. La station de référence est placée à un emplacement connu et fournit des corrections différentielles au récepteur mobile. Ces corrections compensent les erreurs introduites par les retards ionosphériques et troposphériques, ainsi que les erreurs d’horloge des satellites.

Il existe différents types de récepteurs GNSS RTK, chacun ayant ses propres caractéristiques et fonctionnalités. Les types les plus courants incluent :

Récepteurs RTK statiques : Ces récepteurs sont utilisés pour des applications nécessitant une précision maximale, telles que l’arpentage de précision. Ils sont généralement montés sur des trépieds et restent immobiles pendant la collecte des données.

Récepteurs RTK cinématiques : Ces récepteurs sont utilisés pour des applications nécessitant une précision élevée tout en se déplaçant, telles que la cartographie mobile. Ils sont généralement montés sur des véhicules ou des drones et peuvent collecter des données en temps réel.

Récepteurs RTK hybrides : Ces récepteurs combinent les caractéristiques des récepteurs statiques et cinématiques. Ils peuvent être utilisés pour des applications nécessitant à la fois une précision élevée et une mobilité.

Les récepteurs GNSS RTK offrent un certain nombre d’avantages par rapport aux récepteurs GNSS standard, notamment :

Précision accrue : Les récepteurs RTK peuvent atteindre une précision de positionnement de quelques centimètres, ce qui est beaucoup plus précis que les récepteurs GNSS standard.

Temps de convergence rapide : Les récepteurs RTK peuvent converger vers une solution de positionnement en quelques secondes, ce qui les rend idéaux pour les applications en temps réel.

Fiabilité : Les récepteurs RTK sont très fiables et peuvent fonctionner dans une variété de conditions environnementales.

Les récepteurs GNSS RTK sont des outils puissants qui peuvent être utilisés pour améliorer considérablement la précision des applications géométriques. En comprenant les différents types de récepteurs RTK et leurs caractéristiques, les utilisateurs peuvent choisir le récepteur le mieux adapté à leurs besoins spécifiques.

Récepteurs GNSS PPK

Les récepteurs GNSS PPK (Post-Processed Kinematic) sont une catégorie spécialisée de récepteurs GNSS utilisés pour obtenir des positions précises en post-traitement. Contrairement aux récepteurs RTK (Real-Time Kinematic), qui fournissent des positions en temps réel, les récepteurs PPK enregistrent les données GNSS brutes et les traitent ultérieurement à l’aide d’un logiciel spécialisé.

Les récepteurs PPK offrent plusieurs avantages par rapport aux récepteurs RTK. Premièrement, ils ne nécessitent pas de station de référence en temps réel, ce qui les rend idéaux pour les zones reculées ou les environnements où l’accès à une station de référence est limité. Deuxièmement, ils peuvent atteindre des précisions centimétriques, ce qui les rend adaptés aux applications exigeantes telles que l’arpentage et la cartographie.

Il existe différents types de récepteurs PPK, chacun ayant ses propres caractéristiques et fonctionnalités. Les récepteurs PPK à double fréquence utilisent deux fréquences GNSS (L1 et L2) pour améliorer la précision et atténuer les effets de l’ionosphère. Les récepteurs PPK multi-constellations peuvent suivre plusieurs constellations GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou), ce qui augmente la disponibilité et la fiabilité des signaux.

Les récepteurs PPK sont généralement utilisés en géodésie pour des applications telles que l’établissement de réseaux de contrôle, l’arpentage cadastral et la surveillance des déformations. Ils sont également utilisés dans des applications marines pour la navigation précise et la cartographie bathymétrique.

Pour utiliser un récepteur PPK, il est nécessaire de collecter des données GNSS brutes sur le terrain. Ces données sont ensuite traitées à l’aide d’un logiciel PPK, qui utilise des algorithmes avancés pour calculer des positions précises. Le logiciel PPK peut également être utilisé pour corriger les erreurs systématiques, telles que les erreurs d’horloge et les retards de propagation ionosphérique.

En conclusion, les récepteurs GNSS PPK sont des outils puissants pour obtenir des positions précises en post-traitement. Ils offrent plusieurs avantages par rapport aux récepteurs RTK, notamment la possibilité de travailler dans des zones reculées et d’atteindre des précisions centimétriques. Les différents types de récepteurs PPK disponibles permettent aux utilisateurs de choisir le récepteur le mieux adapté à leurs besoins spécifiques.

Récepteurs GNSS SBAS

Les récepteurs GNSS SBAS (Satellite-Based Augmentation System) sont des dispositifs qui améliorent la précision et la fiabilité des signaux GNSS (Global Navigation Satellite System) en utilisant des informations de correction transmises par des satellites géostationnaires. Ces récepteurs sont largement utilisés dans les applications géométriques, telles que l’arpentage et la cartographie.

Il existe différents types de récepteurs GNSS SBAS, chacun ayant ses propres caractéristiques et fonctionnalités. Les récepteurs de base sont conçus pour fournir des corrections différentielles en temps réel (RTK), offrant une précision centimétrique. Les récepteurs RTK utilisent des techniques de traitement cinématique en temps réel (RTK) pour calculer les corrections en temps réel, ce qui permet d’obtenir des positions précises en temps quasi réel.

Les récepteurs de réseau sont utilisés dans les réseaux de stations de référence (CORS), qui fournissent des corrections différentielles aux utilisateurs dans une zone géographique spécifique. Les récepteurs de réseau utilisent des techniques de traitement post-traitement pour calculer les corrections, qui sont ensuite diffusées aux utilisateurs via Internet ou d’autres moyens de communication.

Les récepteurs autonomes sont conçus pour fonctionner sans avoir besoin de corrections externes. Ils utilisent des techniques de traitement autonomes pour calculer les positions, mais leur précision est généralement inférieure à celle des récepteurs RTK ou de réseau. Les récepteurs autonomes sont souvent utilisés dans les applications où la précision centimétrique n’est pas requise.

En plus des types de récepteurs mentionnés ci-dessus, il existe également des récepteurs multi-constellations qui peuvent recevoir des signaux de plusieurs systèmes GNSS, tels que GPS, GLONASS et Galileo. Les récepteurs multi-constellations offrent une meilleure disponibilité et une précision accrue par rapport aux récepteurs qui ne reçoivent que des signaux d’un seul système GNSS.

Lors du choix d’un récepteur GNSS SBAS pour des applications géométriques, il est important de prendre en compte les facteurs suivants :

La précision requise
La zone géographique dans laquelle le récepteur sera utilisé
La disponibilité des corrections SBAS
Le budget

En tenant compte de ces facteurs, les utilisateurs peuvent sélectionner le récepteur GNSS SBAS le plus approprié pour leurs besoins spécifiques.

Récepteurs GNSS multi-constellations

Les récepteurs GNSS multi-constellations sont des dispositifs essentiels pour la géodésie, permettant de déterminer avec précision les positions, les vitesses et les temps. Ces récepteurs sont capables de recevoir des signaux de plusieurs constellations de satellites, notamment GPS, GLONASS, BeiDou et Galileo.

Les récepteurs GNSS multi-constellations se distinguent par leur capacité à traiter simultanément les signaux de plusieurs constellations, ce qui améliore la précision et la fiabilité des mesures. Ils sont également équipés de fonctionnalités avancées telles que la suppression des multitrajets, le filtrage Kalman et la compensation des erreurs atmosphériques.

Parmi les différents types de récepteurs GNSS multi-constellations, on peut citer :

Récepteurs de qualité géodésique : Ces récepteurs sont conçus pour fournir des mesures de positionnement de haute précision, avec des erreurs inférieures à quelques millimètres. Ils sont utilisés pour des applications telles que la surveillance des déformations, la cartographie et la géodésie.

Récepteurs de qualité topographique : Ces récepteurs offrent une précision de positionnement de l’ordre du centimètre, ce qui les rend adaptés aux applications de topographie, de construction et d’arpentage.
* **Récepteurs de qualité marine :** Ces récepteurs sont spécialement conçus pour les applications marines, avec des fonctionnalités telles que la compensation des mouvements du navire et la suppression des effets de la réfraction ionosphérique.

Récepteurs de qualité aéronautique : Ces récepteurs sont utilisés dans les applications aéronautiques, où la précision et la fiabilité sont essentielles. Ils sont équipés de fonctionnalités telles que la compensation des effets Doppler et la surveillance de l’intégrité des signaux.

Les techniques d’utilisation des récepteurs GNSS multi-constellations en géodésie comprennent :

Positionnement statique : Cette technique implique de collecter des données GNSS sur une période prolongée à partir d’un emplacement fixe. Les données sont ensuite traitées pour déterminer les coordonnées précises du point.

Positionnement cinématique : Cette technique implique de collecter des données GNSS tout en se déplaçant. Les données sont traitées en temps réel pour fournir des informations de positionnement continues.

Positionnement différentiel : Cette technique utilise un récepteur de référence pour corriger les erreurs des récepteurs mobiles. Elle permet d’améliorer la précision du positionnement, en particulier dans les zones où les signaux GNSS sont faibles ou obstrués.

Ainsi, les récepteurs GNSS multi-constellations sont des outils puissants pour la géodésie, offrant une précision et une fiabilité élevées. Leur capacité à traiter simultanément les signaux de plusieurs constellations améliore les performances et permet une large gamme d’applications, de la surveillance des déformations à la navigation aéronautique.

Récepteurs GNSS à double fréquence

Les récepteurs GNSS à double fréquence utilisent deux fréquences différentes, généralement L1 et L2, pour améliorer la précision et atténuer les erreurs.

Le principal avantage des récepteurs à double fréquence est leur capacité à corriger les retards ionosphériques. L’ionosphère, une couche de l’atmosphère terrestre, peut provoquer des retards dans les signaux GNSS, ce qui entraîne des erreurs de positionnement. En utilisant deux fréquences, les récepteurs peuvent calculer et corriger ces retards, améliorant ainsi la précision.

En outre, les récepteurs à double fréquence sont moins sensibles aux interférences multitrajets. Les signaux multitrajets sont des réflexions des signaux GNSS sur des surfaces telles que les bâtiments ou les arbres, ce qui peut entraîner des erreurs de positionnement. Les récepteurs à double fréquence peuvent identifier et atténuer ces interférences, ce qui améliore la fiabilité des mesures.

Les récepteurs GNSS à double fréquence sont disponibles dans une variété de types, chacun avec ses propres caractéristiques et fonctionnalités. Les récepteurs de qualité géodésique offrent la plus grande précision, avec des erreurs de positionnement inférieures à quelques centimètres. Les récepteurs de qualité topographique sont moins précis mais plus abordables, ce qui les rend adaptés aux applications de levé. Les récepteurs de qualité marine sont conçus pour une utilisation en mer, avec des fonctionnalités telles que la compensation de roulis et de tangage.

Les techniques d’utilisation des récepteurs GNSS à double fréquence en géomatique comprennent le levé statique, le levé cinématique en temps réel (RTK) et le levé cinématique post-traité (PPK). Le levé statique implique de placer le récepteur sur un point connu pendant une période prolongée, ce qui permet d’obtenir des mesures de positionnement très précises. Le RTK utilise des corrections en temps réel provenant d’une station de référence pour améliorer la précision des mesures cinématiques. Le PPK implique de collecter des données cinématiques et de les post-traiter ultérieurement à l’aide de données de référence, ce qui permet d’obtenir des précisions comparables au RTK.

Les récepteurs GNSS à double fréquence sont des outils essentiels en géomatique, offrant une précision et une fiabilité améliorées pour les mesures de positionnement. Leur capacité à corriger les retards ionosphériques et à atténuer les interférences multitrajets les rend idéaux pour une large gamme d’applications, du levé géodésique au levé topographique et à la navigation marine.

Récepteurs GNSS à fréquence unique

Les récepteurs GNSS à fréquence unique constituent une catégorie de récepteurs GNSS qui utilisent uniquement les signaux d’une seule fréquence pour déterminer la position. Ils sont généralement moins chers et plus compacts que les récepteurs multifréquences, ce qui les rend adaptés aux applications où la précision et la fiabilité ne sont pas des exigences critiques.

Les récepteurs GNSS à fréquence unique sont principalement utilisés dans les applications de navigation, telles que les systèmes de navigation embarqués et les smartphones. Ils peuvent également être utilisés dans des applications de cartographie et de relevé, mais avec une précision moindre que les récepteurs multifréquences.

Il existe deux principaux types de récepteurs GNSS à fréquence unique : les récepteurs à code C/A et les récepteurs à code P. Les récepteurs à code C/A utilisent le code C/A, qui est un code à accès libre diffusé par tous les satellites GNSS. Les récepteurs à code P utilisent le code P, qui est un code crypté diffusé uniquement par les satellites GPS.

Les récepteurs à code C/A sont moins précis que les récepteurs à code P, mais ils sont également moins chers et plus faciles à utiliser. Les récepteurs à code P offrent une précision accrue, mais ils sont plus chers et plus complexes à utiliser.

Les récepteurs GNSS à fréquence unique utilisent diverses techniques pour déterminer la position, notamment :

Corrélation: Les récepteurs GNSS à fréquence unique utilisent la corrélation pour comparer les signaux reçus des satellites GNSS avec les codes de référence connus. Cela permet aux récepteurs de déterminer le décalage temporel entre les signaux reçus et les signaux de référence, ce qui peut être utilisé pour calculer la distance entre le récepteur et les satellites.

Filtrage: Les récepteurs GNSS à fréquence unique utilisent des filtres pour supprimer le bruit et les interférences des signaux reçus. Cela permet aux récepteurs d’améliorer la précision et la fiabilité des mesures de position.

Estimation: Les récepteurs GNSS à fréquence unique utilisent des algorithmes d’estimation pour calculer la position du récepteur. Ces algorithmes prennent en compte les mesures de distance, les informations de l’éphéméride et d’autres données pour estimer la position du récepteur avec une précision maximale.**Conclusion**

Cette liste complète des différents types de récepteurs GNSS fournit une vue d’ensemble approfondie de leurs caractéristiques, fonctionnalités et techniques d’utilisation en géomatique. Elle permet aux professionnels et aux chercheurs de comprendre les avantages et les inconvénients de chaque type de récepteur, facilitant ainsi la sélection du récepteur le plus approprié pour leurs applications spécifiques.