Les stations permanentes GNSS (GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou)

 

Les stations GNSS du réseau Orphéon sont toutes de même marque, pour limiter les bruits de mesure entre capteurs et sont désormais toutes prètes à diffuser les corrections GPS + GLONASS + Galileo + BeiDou. De plus, les stations sont toutes la propriété de Geodata Diffusion, de manière à assurer pérennité et performance.

 

Chacune des 182 stations de référence GNSS est installée sur un bâtiment offrant une parfaite visibilité sur le ciel. De telle façon qu’aucun obstacle ne vienne s’intercaler entre un satellite à plus de 10° au-dessus de l’horizon et l’antenne, et qu’aucun obstacle ne puisse servir de source à un multitrajet.

Une implantation très régulière, sans compromis et sans équivalent en France.

Avec le réseau Orphéon, vous travaillez avec une précision identique sur tout le territoire grâce à une répartition des stations homogène sur toutes les zones couvertes,quelle que soit votre position, la distance de la station de référence la plus proche, n’est jamais à plus de 30 km.

Le réseau Orphéon se démarque ainsi notablement de ses concurrents qui multiplient le nombre de stations de référence à cause de leur l’implantation désordonnées sur le territoire et dont la couverture perd en homogénéité, laissant des distances parfois très grandes dans les mailles de leur réseau.

null

La disposition en réseau la plus régulière et géométrique sur l’ensemble du territoire pour créer un maillage régulier de 60 km et délivrer les corrections précises pour les constellations GPS, Glonass, Galiléo, Beidou.

 

Un choix de matériel et de récepteur GNSS

L’antenne GPS / GNSS de la station est reliée par un câble d’antenne à un coffret électrique hébergeant :

  1. Le récepteur GPS / GNSS.
  2. Un modem pour le connecter à notre réseau de télécommunication propriétaire.
  3. Tous les automatismes nécessaires au redémarrage du site à distance en cas d’indisponibilité des équipements.

Tous les capteurs et les antennes sont de même marque afin que les biais d’électronique soient parfaitement maîtrisés ou tout du moins constant dans le calcul RTK réseau.

Ce choix de matériel et de récepteur stratégique de grande marque, évolutif et sécurisé qui intègre :

  • Une compatibilité totale avec l’ensemble des constellations satellitaire disponibles comme GPS (USA), Glonass (Russie), Galiléo (Europe), Beidou (Chine), ainsi que les systèmes SBAS, QZSS, GAzan, TERRASTAR et autres types à bandes L.
  • Une interface Web permettant un contrôle intégral du matériel et du récepteur à distance.
  • Des solutions RTK fixée et surveillée de la position de l’antenne en tant que station de référence.
  • Plusieurs connexions Ethernet, pour permettre une connexion principale et une connexion secourue.
  • Un module GPRS pour assurer en secours en 4G via un deuxième mode de communication des données d’observation.
  • Un système combiné de restriction et de cryptage HTTPs et SSL pour empêcher tout accès non autorisé au récepteur.
  • Des récepteurs durcis capables de fonctionner 24h/365j pouvant supporter des conditions de variation de températures importantes été/hivers dans les environnements exigeants. Ces récepteurs subissent une période de « Burn-in » (tests longue durée), avant leur installation sur un site.
  • Une carte mémoire durcie de 8Go pour la sauvegarde des données d’observation.
  • Une faible consommation électrique pour une durée de fonctionnement prolongée.
  • Une gestion de l’alimentation complètement automatisée pour 2 sources électriques externes.
  • Une batterie interne amovible
  • Une antenne conçue pour une poursuite large bande qui garantie une très bonne poursuite des satellites à faible élévation, une suppression efficace des effets de multitrajets et une haute précision du centre de phase sur toutes les bandes de fréquence.

null        null         null

Critères de qualité des sites d’accueil

Dans le cadre de la recherche de sites les plus opportuns, nous étudions très attentivement les critères d’éligibilité des sites afin de mieux cerner les contraintes d’installation et respecter la régularité geometrique de chaque implantation pour respecter le cahier des charges que nous nous sommes fixés.

Les bâtiments sur lesquels sont arrimés les mats d’antennes ont été retenus avant tout sur des critères de stabilité. Dans la sélection de nos sites d’accueil, aucune structure métallique (comme des hangars) ni aucun bâtiment de grande hauteur ou soumis à de trop fortes contraintes mécanique (comme des silos) .

A.       Ne pas avoir de problèmes de masques

La principale fonction de l’antenne GPS est de capter les signaux des satellites des constellations GPS et Glonass. A ce titre, et afin de permettre la meilleure réception possible, il est impératif d’avoir un site d’accueil le plus dégagé possible. Concrètement, cela se traduit par le fait qu’il ne faille pas de bâtiments élevés ou d’arbres pouvant masquer l’antenne dans un rayon proche. Dans cette optique, un masque de 15° par rapport à l’horizontale a été fixé comme limite supérieure d’acceptation (cône de 150° d’ouverture dont l’axe est confondu avec la verticale de l’antenne).

B.        Limiter les multi trajets

Dans le même ordre d’idée, il faut que les ondes électromagnétiques émises par les satellites des différentes constellations GNSS (GPS, Glonass, Galileon, BeiDou) arrivent directement sur l’antenne de la station sans avoir été réfléchies ou réfractées sur des surfaces environnantes comme des façades de bâtiments par exemple (multi trajets).

En effet, la multilatération que nous allons réaliser sur les satellites repose sur le postulat que l’onde que nous recevons arrive directement d’un satellite, garantissant que nous allons bien mesurer la distance entre ce dit satellite et le centre de phase de l’antenne du récepteur.

Notons que même si les multi trajets peuvent être modélisés en travaillant sur la redondance des résidus après traitement du signal et modélisation des perturbations ionosphériques et troposphériques après résolution de l’élévation des satellites, nous avons intérêt à limiter au maximum les multi trajets sur les stations de référence dans la mesure où comme tout modèle, celui utilisé a forcément ses limites.

C.        Disposer d’un site pérenne pour recevoir le matériel

Des conventions d’occupation sont passées avec les occupants du domaine afin d’assurer la pérennité des installations et les conditions d’accès pour raisons de maintenance. Chiffre clé : 90% des sites sont des bâtiments publics, garantissant la pérennité des conventions d’occupation.

 D.       Monumentation du site

Les travaux de mise en place, de monumentation et de restitution du site sont réalisés dans les règles de l’art par des entreprises spécialisées du bâtiment et des antennistes.

Le récepteur GPS est relié par un câble à l’antenne qui ne dépasse pas une trentaine de mètres. Pour garantir son fonctionnement et sa sécurité, celui-ci est généralement placé dans un local fermé, hors d’eau, et alimenté en énergie électrique.

Ce récepteur est relié à une prise internet ADSL afin de pouvoir transmettre en temps réel ses observations de phase au centre de calcul situé dans nos locaux, la ligne utilisée étant spécialement construite par notre opérateur télécoms. Certains de nos récepteurs sont en plus équipé d’un deuxième accès internet 4G afin d’assurer le maintient de la connexion.

Le système de réception est composé des différents périphériques matériels listés dans la première partie de cette annexe, l’ensemble étant rangé dans un coffret mural, un volume d’un peu plus d’un demi mètre cube étant suffisant au bon fonctionnement du système.

E.       Conditions d’accès au site et au matériel

Le service proposé se doit d’être le plus disponible possible. Pour cette raison, le site de fonctionnement doit être facilement accessible par des techniciens qui devront être en mesure, le cas échéant, de changer les équipements défectueux. Toutefois, nos coffrets sont équipés de modules permettant à la fois de prendre la main à distance ou de piloter le circuit électrique de l’installation.

 

Le référencement

L’ensemble des sites est mis en référence dans le RGF93 via une procédure « état de l’art » à partir des stations du RGP (Réseau GNSS permanent).

Leur suivi est ensuite assuré à échéance régulière afin de s’assurer de la stabilité des sites.

Des procédures de contrôle qualité externes sont assurées :

  • soit par l’IGN.
  • soit par le RENAG avec qui nous avons un partenariat spécifique en ce sens.

Dans cette rubrique

Calibration et stabilité des antennes

Consulter l’état du réseau 

Critères de qualités des sites d’accueil

Composition des stations GNSS Orphéon