LE GPS, Le mode différentiel ou pseudo-différentiel
Le mode différentiel ou pseudo-différentiel
1> Méthode différentielle:
Les erreurs du systèmes GPS sont de 2 ordres.,
Le premier type d'erreur est d'ordre volontaire, en efet afin d'empécher le déploiement opérationnel de récepteur GPS militaire ou civil non agrée par les Etats Unis, ces derniers procèdent a une dégradation volontaire des signaux de façon a ammener l'erreur RMS en SPS a prés de 100M.
Le second type d'erreurs sont dues aux incertitude intrinsèques du systèmes GPS, elles sont dues principalement aux délais de transmission, aux précision des horloges embarquées, a la position du satellite ainsi qu'au codage.
Cependant ces 2 types d'erreur sont hautement corrélées spatialement. C'est a dire que 2 récépteurs proche géographiquement l'un de l'autre subiront les même erreurs.
Donc tous se passait comme si la position réel de cahque récepteur était entachée d'un offset quelconque, aléatoire mais presque identique pour les deux.
On a donc imaginer la méthode suivante pour y pallier:
- On place un récepteur a un point connu avec grande précision par des moyens géodésiques conventionnels.
- On raccorde a ce récepteur un emmeteur radio qui envois la position mesurée.
- Le mobile a situer possède lui aussi un récepteur GPS, mais dispose en plus d'un récepteur radio et d'un calculateur.
- Le calculateur récupère donc les données fournies par les 2 GPS, sachant la position réel du GPS de référence il en déduit une erreur.
- Cette erreur sert ensuite a corriger la position donnée par le GPS du mobile.
L'architecture n'est pas fixe. Les lignes de transmissions peuvent variée, et le calcul être délocaliser. Par exemple on peut imaginer une sation disposant de plusieurs GPS répartis sur une bonne surface (qq dizaines de km) élaborer par un réseau radio propriétaire une erreur globale qu'elle diffuse ensuite sur un canal libre. Tous récepteur GPS munis du récepteur radio adéquate et conditions qu'il soit prévue pour peut donc effectuer ces corrections, de sorte que le référentiels soit commun a tous les utilisateurs d'une zone.
Cependant comme il a été dit précédemment les erreurs sont trés corréllé spatialement et donc plus le récepteurs de référence sera éloigné du récepteur de mesure et moins la correction sera efficace.
ci dessous un tableau comparatif normal différentiel en mode SPS pour l'erreur RMS
| Mode absolu (m) | 0 km | à 100km | à 200km | à 500km | à 1000km | à 1500km |
| erreur RMS | 33m | 9.2m | 15m | 15.2m | 16.3m | 19.7m | 23.5m |
On voit donc que l'efficacité de la correction diminue assez rapidement, et ceci s'explique ainsi. La dégradation volontaire correspond a altérer les paramètres d'un satellites de façons a ce que ce dernier envoie des données éronnées. Toute la constellation n'est pas touchée, seul quelques plateformes sont déréglées volontairement et elles changent régulièrement, donc pour l'erreur volontaire et pour l'erreur de principe il faut que les 2 récepteur GPS travaillent sur des signaux satellites identiques. L'idéal étant que les récepteur GPS soit spécialement prévue pour le diférentiel ainsi il envoie d'autre info que la position, du genre les sat de travails, leurs ordres, etc ainsi les 2 récepteurs pourraient travailler ensemble sur les mêmes données améliorant du même coup la correction.
En conclusion on pourra dire que le mode différentiel est utile a tous, car même des récepteur PPS agrées qui ne subiront donc pas la dégradations pourrons tout de même corriger les erreurs du principe et augmenter encore leur précision. Officieusement elle descendrait alors au mètre mais l'info est classifiée. Les réceptuers SPS seront tout de même les grand gagnants car ce sont eux qui auront le meilleur gain de précision.
2> Le mode pseudo différentiel:
Le système différentiel a l'inconvénient de demander une position de référence précise et bien définie ce qui implique que tout déplacment de la référence doit faire l'objet d'un nouveau relevé géodésique.
Imaginons une petite structure qui se sert du système pour poser des repères dans un champs, ont ne peut refaire un relevée a chaque fois que l'on change de champ, par ailleurs les emmeteurs radio longues portée sont couteux.
On peut alors agir comme suit:
- On place le gps de référence a un point que l'on définit comme référence mais dont on ne connais pas la positions exact.
- Le second GPS est équipé du calculateur et du récepteur radio.
Mais le calculateur n'effectue plus une correction d'aprés une valeu absolu mais mesure simplement le déplacment d'un GPS par rapports a l'autre (soustraction de position).
On a donc en sortie du calculateur une positions donnée dans un repères géodésiques locales qui a pour centre le récepteur GPS de référence. L'erreur est aussi compensée puisque les 2 positions sont entachées de la même erreur, offset éliminé lors de la soustraction.
Pour revenir a l'exemple du positionement de marque, on placera le gps de ref a un coin puis on mesurera sur le plan des distances des points a repérer par rapport a ce coin, il suffira alors de suivre les données du calculateur pour les localiser sur le champ.
Le système est ainsi plus souple puisque ne nécessite plus de position formelle.
En conclusion on a là un outil abordable pour des applications civiles requérant une bonne précisions. Le système est autonome et moins couteux qu'un ensemble différentiel standard.
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