09 Juin Quelle est la précision du GPS et comment fonctionne-t-il ? Le fondateur d’EMLID explique le positionnement centimétrique

Pourquoi le GPS est-il devenu plus abordable et pourquoi est-ce important ?

Il y a dix ans, les récepteurs GPS haute précision étaient principalement des outils onéreux utilisés dans des domaines spécialisés comme la topographie et la construction. Aujourd’hui, grâce à des innovations comme celles d’Emlid, des récepteurs compacts et économiques offrent des performances professionnelles pour un prix bien moins élevé.

Emlid a identifié l’opportunité et a adopté une approche différente, en combinant un logiciel open-source avec du matériel de nouvelle génération pour créer un récepteur compact et accessible.

« Nous avons vu que les composants étaient disponibles : logiciels open-source, puces abordables. Mais personne ne les avait assemblés en un produit utilisable. C’est ce que nous avons fait avec Reach », se souvient Igor Vereninov.

Cette démocratisation du GPS a ouvert de nouvelles possibilités dans des secteurs variés, de la cartographie à l’agriculture, en passant par la construction et les SIG, où le positionnement centimétrique est désormais à portée de main.

Précision vs exactitude : quelle est la différence ?

Il est essentiel de distinguer deux concepts souvent confondus :

• Exactitude : proximité d’une mesure par rapport à la valeur réelle.
• Précision : cohérence des mesures répétées entre elles.

Par exemple, délimiter une propriété nécessite à la fois une haute précision et une grande exactitude, tandis que mesurer le volume d’un stock peut se contenter de mesures précises, même si elles sont légèrement décalées.

Quel niveau de précision le GPS peut-il atteindre ?

Les smartphones offrent généralement une précision de 3 à 5 mètres, suffisante pour la navigation mais insuffisante pour des applications professionnelles. En revanche, les équipements GPS professionnels, utilisant des techniques comme le RTK (cinématique en temps réel) et le PPK (cinématique post-traitée), peuvent atteindre une précision de 1 à 2 centimètres.

• RTK : une station de base envoie des corrections en temps réel au rover pour affiner les données de positionnement instantanément.
• PPK : les données sont enregistrées pendant le levé et traitées ultérieurement pour améliorer la précision.

Les deux techniques utilisent deux récepteurs GPS : l’un comme station de base fixe et l’autre comme rover mobile. En RTK, la station de base envoie des corrections en temps réel au rover pour affiner immédiatement les données de positionnement. Le PPK, lui, ne nécessite pas de liaison en temps réel entre la base et le rover. Pour améliorer la précision des mesures, les données sont traitées après le levé à l’aide d’un logiciel de post-traitement. Les deux méthodes augmentent considérablement la précision par rapport à l’utilisation d’un récepteur seul.

Base GPS qui envoie des corrections à un drone.

Que contient un récepteur GPS ?

La précision ne dépend pas uniquement du logiciel ; le matériel joue un rôle crucial. Les récepteurs GPS haute précision, comme ceux de la série Emlid Reach, utilisent des puces spécialisées capables de recevoir plusieurs signaux sur différentes fréquences de chaque satellite, contrairement aux puces de smartphone standard.

Une antenne de qualité est également essentielle pour capter des signaux clairs et fiables, peu importe la position des satellites dans le ciel. L’antenne doit maintenir un centre de phase stable au millimètre près pour garantir une précision optimale.

Les smartphones peuvent-ils remplacer les récepteurs GPS un jour ?

Malgré les avancées technologiques, les smartphones présentent des limitations matérielles fondamentales : antennes de petite taille, performances limitées des puces GPS et absence de calibration précise. Surmonter ces obstacles nécessiterait une refonte complète des smartphones, ce qui est peu probable étant donné leur orientation grand public.

À quel point dépendons-nous du GPS aujourd’hui ?

Le GPS est devenu une infrastructure critique, essentielle pour la logistique, la finance, les services d’urgence et l’agriculture de précision. En avril 2023, en Australie, des agriculteurs ont vu leurs machines devenir inopérantes sans le guidage précis du GPS, soulignant notre dépendance croissante à ces systèmes.

« Nous dépendons vraiment de cette infrastructure. J’aime le terme de service public mondial car c’est vraiment une utilité immensément utile pour tant de choses dans le monde entier. Et quand elle tombe en panne, même dans certaines régions, cela cause beaucoup de problèmes », explique Igor Vereninov.

Un tracteur avec un GPS dans les champs.

Le GPS peut-il gérer la dérive des continents ?

Oui, la Terre elle-même est en mouvement. Les continents se déplacent de quelques centimètres chaque année. Dans des régions comme l’Australie, cela représente 7 cm par an, ce qui pose un défi pour les systèmes reposant sur des coordonnées fixes.

Les systèmes GPS RTK offrent une solution fiable, car la station de base et le rover se déplacent ensemble avec la plaque tectonique, maintenant des positions relatives constantes dans le temps.

Quel est l’avenir du GNSS : le positionnement visuel le remplacera-t-il ?

Le positionnement visuel, utilisant des caméras pour comparer l’environnement à une carte 3D stockée, fonctionne bien en milieu urbain. Cependant, dans des zones comme les forêts ou les champs, cette méthode est moins efficace. Le GPS reste donc la meilleure option dans ces environnements.

Ainsi, le positionnement visuel ne remplacera pas le GPS, mais le complétera. Les outils visuels peuvent aider en ville, tandis que le GPS restera le choix privilégié dans les zones ouvertes, dans les airs ou en mer.

Le GPS pour vous guider où que vous soyez

Il est étonnant de penser que des satellites orbitant à 20 000 kilomètres au-dessus de la Terre nous aident à nous localiser avec une précision centimétrique. Grâce aux innovations, cette technologie est désormais accessible aux géomètres, agriculteurs, opérateurs de drones et bien d’autres.

Vous souhaitez atteindre une précision centimétrique ? Découvrez les récepteurs Emlid Reach et voyez comment ils permettent une cartographie, une topographie et une inspection précises.