PPK vs RTK dans la cartographie par drone : choisir la bonne technologie pour les levés de précision

En cartographie aérienne, votre flux de travail dépend principalement de la technologie employée par votre drone : PPK (Post-Processing Kinematic) ou RTK (Real-Time Kinematic). Chaque système a ses propres atouts et est donc conçu pour des scénarios spécifiques. Comprendre le fonctionnement de chaque approche vous aidera à obtenir des résultats cartographiques précis et fiables.

RTK vs PPK

Le RTK et le PPK sont tous deux conçus pour améliorer l’exactitude des données GNSS et, bien qu’ils fonctionnent différemment, les résultats qu’ils fournissent sont assez similaires. La principale différence réside dans le moment où les corrections de données sont appliquées :

• Le système RTK fournit des corrections en temps réel lorsque le drone vole, ce qui nécessite une liaison télémétrique constante entre le drone et la station de base.
• Le PPK, quant à lui, applique des corrections après le vol, lors du post-traitement des données.

Malgré ces différences, les deux méthodes permettent d’atteindre des niveaux d’exactitude comparables, et le choix entre les deux dépend des capacités spécifiques de votre drone.

Les drones RTK, comme ceux de DJI et Autel, sont synonymes de vitesse, d’efficacité et de mobilité, ce qui les rend idéaux pour l’acquisition rapide de données et les projets à petite échelle. La plupart des drones RTK peuvent également enregistrer des logs pour PPK, soit par défaut, soit par le biais de configurations optionnelles. Cela vous permet de disposer de données de sauvegarde qui peuvent être traitées a posteriori pour compenser toute perte de données causée par des interruptions de signal pendant le vol.

Les fabricants de drones à voilure fixe les équipent souvent de PPK, ce qui les rend idéaux pour les projets de grande envergure. Ces drones offrent une grande autonomie, une longue durée de vie des batteries et la possibilité de transporter des capteurs avancés tels que des magnétomètres.

Examinons de plus près les aspects de chaque flux de travail.

Précision en temps réel à la volée

Les drones RTK utilisent un récepteur GNSS RTK intégré à bord du drone qui communique avec une station de base locale directement ou avec une station de référence fonctionnant en continu (CORS ou VRS) par le biais d’un protocole NTRIP (Network Transport of RTCM via Internet Protocol) en temps réel. Cela permet de géolocaliser avec précision les images pendant le vol et de fournir des données prêtes à l’emploi immédiatement après la mission. Pour en savoir plus sur le RTK, consultez notre documentation.

En pratique, le RTK repose sur le maintien de quatre liaisons de communication stables :

1. Le drone doit recevoir des signaux GNSS.
2. Une station de base stationnaire ou un réseau de correction (CORS/VRS) doit recevoir les signaux GNSS.
3. La station de base ou le CORS/VRS doit envoyer les corrections au contrôleur du drone.
4. Le contrôleur doit transmettre les corrections au drone par télémétrie.

Le maintien de ces connexions est essentiel pour obtenir un positionnement précis en temps réel avec le système RTK, la télémétrie fiable étant souvent celle qui requiert le plus d’attention. Les pratiques clés consistent à garantir une ligne de vue claire entre le drone et son contrôleur et à minimiser les interférences électromagnétiques.

Une ligne de vue dégagée entre la base et le rover signifie qu’aucun obstacle physique, comme des bâtiments, des arbres ou des collines, ne bloque le trajet du signal. Ceci est essentiel pour une communication fiable dans les systèmes RTK, où un flux de données ininterrompu garantit un positionnement précis.

Les ondes électromagnétiques provenant d’appareils électroniques ou d’infrastructures proches peuvent dégrader les performances du RTK en réduisant la qualité du signal, en provoquant des retards ou en introduisant des erreurs de positionnement. Pour éviter cela, évitez de travailler à proximité de tours de téléphonie cellulaire, d’émetteurs radio, de lignes électriques à haute tension, d’équipements industriels, de machines, de routeurs Wi-Fi ou d’autres appareils sans fil.

Outre les connexions mentionnées ci-dessus, la transmission des corrections RTK de la base au drone via le contrôleur du drone nécessite généralement une connexion Internet. Cependant, la base Reach RS3 dispose d’une option de roulette NTRIP locale, ce qui vous permet de travailler hors ligne. Pour en savoir plus sur les options de correction en continu, consultez un guide étape par étape présentant l’intégration d’un drone DJI RTK et de la base Reach RS3. Le guide couvre les deux méthodes en détail.

Précision post-traitement

Les drones PPK ne nécessitent pas de liaison en temps réel entre le drone et la station de base stationnaire ou CORS. Au lieu de cela, le drone et la station de base enregistrent indépendamment les données GNSS brutes en recevant les signaux des satellites, ce qui élimine le besoin de télémétrie pendant le vol. Après le vol, ces données, dont la précision initiale est d’environ 1 mètre, sont traitées par un logiciel spécialisé. Cette étape de post-traitement aligne et corrige les données pour produire des images géolocalisées très précises. Pour en savoir plus sur le PPK, consultez notre documentation.

Le PPK élimine le besoin de signaux de correction en temps réel, ce qui le rend idéal pour l’arpentage de vastes zones au terrain complexe où le maintien d’une ligne de visée claire entre le drone et son contrôleur est un défi. Par exemple, les drones PPK permettent souvent de cartographier une zone marécageuse dont le sol instable empêche l’accès à pied ou d’identifier des câbles affaissés ou endommagés dans une forêt dense ou sur un terrain accidenté où les véhicules ou les humains ne peuvent pas facilement accéder.

Cependant, lors de l’utilisation d’un drone PPK, il est toujours essentiel de s’assurer que le drone et la station de base ont une vue dégagée du ciel, sans obstacles ni interférences. En outre, vous devrez prévoir du temps pour le post-traitement de l’ensemble des données après le vol.

Utilisation de points de contrôle au sol

Les flux de travail RTK et PPK s’appuient toujours sur des points de contrôle au sol (GCP), qui sont des marqueurs physiques au sol essentiels pour aligner et positionner avec précision les cartes dans les coordonnées du monde réel. Les GCP jouent un rôle crucial lors de la création d’orthophotos ou de modèles 3D dans les logiciels de photogrammétrie, en particulier pour les sites de grande taille ou les zones au relief complexe. Cela reste vrai quel que soit le type de drone utilisé.

Comparaison rapide entre PPK et RTK pour la cartographie par drone

Nous avons dressé pour vous un rapide aperçu des principales différences entre ces deux technologies :

Facteur	RTK	PPK
Exactitude en temps réel	Idéal pour les projets nécessitant des résultats instantanés, les corrections étant appliquées en cours de vol.	Ne convient pas pour des résultats immédiats car les corrections sont appliquées après le vol.
Connectivité	Nécessite une télémétrie stable entre le contrôleur du drone qui reçoit les corrections de la base et le drone.	Aucune correction en temps réel n’est nécessaire entre la base et le drone ; les corrections sont appliquées à partir des données enregistrées.
Terrain et obstacles	Il est préférable d’utiliser des zones ouvertes avec un minimum d’obstructions pour maintenir un signal fort.	Gère mieux les terrains complexes ou obstrués, car ne dépend pas de la télémétrie.
Taille de la zone du projet	Convient aux zones de petite ou moyenne taille situées à proximité de la station de base.	Meilleure pour la cartographie à grande échelle, car la distance entre les stations de base est moins contraignante.
Lieux éloignés	Moins efficace dans les zones reculées dépourvues d’un réseau fiable ou d’une station de base.	Idéal pour les zones éloignées, car aucun signal de correction en direct n’est nécessaire.
Post-traitement	Un post-traitement minimal est nécessaire, ce qui permet de rationaliser le flux de travail.	Nécessite un traitement après le vol, ce qui ajoute une étape supplémentaire au flux de travail.
Coût de l’équipement	Nécessite généralement un drone compatible RTK et une connexion à une source de correction, ce qui augmente les coûts initiaux.	Nécessite un récepteur GNSS pour l’enregistrement des données, mais ne dépend pas des réseaux de correction.
Vitesse d’exécution	Flux de travail plus rapide, idéal pour les projets urgents.	Flux de travail plus lent en raison de l’installation plus complexe et de la nécessité d’un traitement des données après le vol.
Fiabilité	Peut souffrir d’une perte de signal ou d’une exactitude réduite si la connexion à la station de base est interrompue.	Plus fiable dans le maintien de l’exactitude, car les corrections sont calculées hors ligne.
Les meilleurs cas d’utilisation	Surveillance des travaux de construction, arpentages de petite ou moyenne envergure, projets urgents ou zones bien desservies.	Arpentages à grande échelle, sites éloignés, terrains complexes ou projets à forts enjeux.

En résumé, choisissez le RTK pour vos projets de cartographie par drone lorsque vous avez besoin de résultats rapides, que vous disposez d’un accès réseau fiable et que vous travaillez dans des zones plus petites et ouvertes. Optez pour le PPK pour la cartographie aérienne dans les endroits éloignés, les grands chantiers ou les terrains difficiles où la fiabilité du signal peut poser problème et où vous pouvez consacrer du temps au post-traitement.

Utilisez votre drone RTK ou PPK avec la base Reach RS3

Le Reach RS3 fonctionne efficacement comme base pour les drones dans les flux de travail RTK et PPK et offre deux options pour envoyer des corrections à votre drone RTK. Vous pouvez le faire via Emlid Caster sur Internet ou utiliser l’option Local NTRIP dans Emlid Flow pour configurer le RTK sans connexion Internet.