Les corrections RTK expliquées : de la station de base au service NTRIP

Cet article explique deux méthodes pour obtenir des corrections RTK pour les flux de travail des géomètres : en utilisant un service NTRIP ou votre propre station de base. Nous décrirons comment chaque méthode s’intègre dans un flux de travail plus large, en couvrant divers cas d’utilisation, les principaux avantages et les limites. Ces informations vous aideront à choisir la meilleure méthode pour votre application.

Analyse d’un système RTK

Pour maîtriser les bases de l’arpentage avec RTK (positionnement cinématique en temps réel), vous devez connaître les éléments clés d’un système RTK et la manière dont ils sont connectés.

Les récepteurs GNSS (ou GPS) utilisent les signaux GNSS émis par les satellites pour déterminer des emplacements précis. Comme les signaux des satellites traversent différents niveaux de l’atmosphère terrestre, la propagation des signaux s’en trouve affectée, ce qui entraîne des erreurs de mesure.

Une technique RTK améliore la précision de positionnement d’un récepteur GNSS de mètres en centimètres en corrigeant les erreurs des données satellitaires. Une installation RTK typique se compose de deux dispositifs : un rover, une station de base (base) et une liaison de communication entre les deux.

• Un rover est un récepteur GNSS mobile utilisé pour la collecte de données, qui capte les signaux des satellites afin de déterminer sa position précise sur Terre.
• Une station de base est un récepteur GNSS statique qui transmet à la fois les données GNSS des satellites et sa propre position (données de correction ou corrections).
• Un lien de communication relie la station de base et le rover, généralement par radio ou par internet en utilisant le protocole NTRIP (Networked Transport of RTCM via Internet Protocol).

Cependant, il existe un moyen d’obtenir des corrections RTK et d’atteindre une précision centimétrique sans disposer de votre propre base locale : vous pouvez configurer le RTK en utilisant un seul récepteur GNSS agissant comme un rover. Cela est possible grâce à un service NTRIP, qui vous permet de recevoir des corrections de la base tierce la plus proche.

Explorons les deux configurations et voyons laquelle convient le mieux à votre projet.

Comment obtenir des corrections RTK avec votre propre station de base ?

L’utilisation d’une station de base locale est une méthode fiable dans les zones où l’accès à l’internet est limité. Vous pouvez devenir autonome en recevant des corrections de votre base via une radio LoRa (longue portée) ou UHF. Un autre avantage est le contrôle total d’une position de base locale, ce qui peut être utile pour obtenir des résultats plus précis.

L’inconvénient de cette méthode est qu’elle nécessite un temps d’installation et un équipement supplémentaires : un récepteur GNSS supplémentaire pour servir de base, un trépied pour la base, une antenne LoRa pour la base et le rover. Un autre point à garder à l’esprit est que LoRa a une ligne de base limitée qui dépend fortement des conditions environnementales.

Flux de travail RTK avec une station de base

Vous devez positionner un récepteur GNSS à un endroit fixe en tant que station de base. La station de base recueille les données satellitaires et les transmet, ainsi que sa propre position, au second récepteur GNSS, le rover. Recevant en temps réel les signaux satellites et les corrections de la base, le rover est capable de corriger les erreurs de mesure et de calculer sa position avec une précision de l’ordre du centimètre.

Votre flux de travail comprendra :

1. La mise en place de la base. Placez la base sur un point dont les coordonnées sont connues. Si vous n’avez pas besoin de rattacher vos coordonnées à une position géographique réelle, par exemple lorsque vous mesurez une distance ou construisez une voie pour un tracteur, il n’est pas nécessaire de placer la base sur un point connu.
2. Initialisation et transmission. La station de base commence à recevoir les signaux des satellites et les transmet en même temps que sa propre position. Elle peut transmettre des données au rover par radio ou, si vous disposez d’un accès à Internet, par NTRIP, à l’aide d’un Diffuseur NTRIP.
3. Réception et application des corrections. Ensuite, vous pouvez installer votre rover et commencer la collecte de points ou la surveillance.

Consultez ce tutoriel vidéo pour apprendre comment configurer deux récepteurs Emlid Reach par radio LoRa.

Comment obtenir des corrections RTK avec un service NTRIP

Il existe des services NTRIP nationaux et commerciaux qui fournissent des corrections pour les récepteurs GNSS via Internet en utilisant le protocole NTRIP, de sorte que vous n’avez pas besoin d’une station de base locale pour travailler en mode RTK. Cette application réduit les coûts d’équipement et le temps d’installation, mais nécessite une connexion internet et un récepteur doté d’un modem cellulaire ou Wi-Fi en état de marche.

Qu’est-ce qu’un service NTRIP ? Il s’agit d’un réseau de stations de référence au sol dont l’emplacement est connu avec précision, qui sont en fait des récepteurs GNSS, comme le Reach RS3 ou le RS2+ d’Emlid.

Pour fournir des données de correction en temps réel, un service NTRIP nécessite trois composants :

• Client NTRIP : il s’agit généralement d’un rover GNSS connecté à Internet.
• Serveur NTRIP : c’est la source des données de correction de toutes les stations de référence du réseau. Il est chargé de choisir la meilleure station pour vous, en fonction de votre localisation et d’autres paramètres.
• Diffuseur NTRIP : un serveur qui agit comme intermédiaire entre le client et le serveur NTRIP.

Le diffuseur NTRIP transmet les données RTK de la base au rover.

Flux de travail RTK avec un service NTRIP

Avant toute chose, vous devez vous abonner à un service NTRIP local pour votre région. Étant donné qu’il n’existe pas de couverture NTRIP globale, les services NTRIP varient en termes de disponibilité, de précision et de coût. Les agences gouvernementales ou les institutions publiques fournissent généralement des services NTRIP gratuits.

Le réseau CORS (Continuously Operating Reference Stations) aux États-Unis et le réseau GNSS permanent EUREF en Europe sont des exemples de services NTRIP gouvernementaux gratuits. D’autres régions disposent de services commerciaux qui facturent des frais d’abonnement.

Une fois inscrit, votre flux de travail comprendra :

1. Connecter votre rover à Internet. Pour obtenir les corrections NTRIP, connectez votre récepteur à Internet directement via la carte SIM ou le Wi-Fi.
2. Configuration du rover. Configurer les paramètres RTK. Il s’agit de se connecter à votre récepteur et d’introduire les paramètres GNSS tels que la sélection des systèmes de satellites, le masque d’élévation et le taux de mise à jour.
3. Connexion au service NTRIP. Choisissez NTRIP comme entrée de correction et ajoutez les détails de votre fournisseur NTRIP au profil.

L’un des exemples de services commerciaux NTRIP est le service de positionnement précis Skylark de Swift Navigation, qui couvre principalement l’Amérique du Nord, l’Europe et certaines parties de l’Asie. Il offre une couverture géographique étendue grâce à un réseau de stations de référence au sol, avec des corrections GNSS précises au centimètre près et fournies en temps réel.

Voici comment vous pouvez configurer votre appareil Reach pour recevoir des corrections de Skylark :

Quelle méthode choisir pour obtenir des corrections RTK ?

Voici un résumé des principaux avantages et limites de ces deux méthodes pour vous aider à choisir celle qui convient le mieux à votre projet d’arpentage :

L’accès à Internet et au fournisseur NTRIP local, la précision et les coûts (uniques et récurrents) sont les principaux critères à prendre en compte lors du choix d’une méthode RTK.

L’utilisation d’une station de base au lieu d’un service NTRIP est bénéfique pour les applications nécessitant la plus grande précision possible, un contrôle total sur le processus de collecte des données et la capacité de fonctionner indépendamment des services de correction externes, en particulier dans les endroits éloignés.

Les services NTRIP sont parfaits pour travailler dans les zones urbaines où l’accès à Internet est garanti. Si le transport ou le déplacement d’équipements sur de grandes surfaces est un problème, NTRIP est un excellent choix. Il en va de même pour les entreprises et/ou les projets où l’évolutivité est impossible. Par exemple, lorsque les petites entreprises ne veulent pas ou ne peuvent pas investir dans une station de base ou lorsque les coûts d’investissement élevés ne compensent pas les bénéfices.

D’autre part, l’arpentage avec une station de base LoRa est la meilleure solution dans les scénarios où l’accès à l’internet est limité ou dans les endroits éloignés dépourvus de couverture NTRIP.

Conclusion

Nous avons abordé les deux méthodes permettant d’obtenir des corrections RTK : avec et sans l’utilisation de votre propre station de base. Outre les coûts ponctuels et récurrents, le principal facteur de différenciation entre les deux systèmes est la couverture Internet et NTRIP de la zone à arpenter. Un autre point à garder à l’esprit est que le fait de contrôler la position de votre base et d’effectuer des levés sur des lignes de base courtes permet d’obtenir des niveaux de précision plus élevés et une plus grande fiabilité générale, car vous saurez toujours si votre base fonctionne ou non.

Vous savez maintenant quelle est la meilleure méthode pour votre application. Si vous avez besoin d’aide ou si vous souhaitez simplement partager votre expérience avec les récepteurs RTK d’Emlid, rejoignez-nous dans la communauté Emlid.