Chapitre 5 Conclusion et recommandations
5.2 Recommandations et travaux futurs
Cette section présente quelques recommandations et travaux futurs pour encore mieux exploiter la méthode du positionnement relatif temporel TRP afin de détecter des déplacements sur de courts intervalles de temps.
Premièrement, il est important d’utiliser le même jeu d’éphémérides transmises et de corrections d’horloges de chacun des satellites pour l’ensemble de la session traitée en mode TRP.
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Deuxièmement, nous recommandons d’utiliser un masque de 10°, ceci est un compromis pour minimiser l’effet des multitrajets tout en observant le plus grand nombre de satellites possibles. Également, l’intégration des satellites de la constellation GLONASS est bénéfique lors de l’utilisation du TRP en milieux obstrués.
Troisièmement, il est recommandé, afin de simplifier les algorithmes, de n’estimer qu’un seul paramètre d’horloge du récepteur au lieu de deux paramètres d’horloge, puisque les erreurs de synchronisation entre les échelles de temps s’annulent en différence temporelle sur de courts intervalles de temps.
Une autre recommandation consiste en la détermination d’un seuil pour le déclenchement du processus de cumul des déplacements par le logiciel TRP. Ce type de traitement est important pour la détection des mouvements brusques comme ceux produits lors d’un séisme. Toutefois, le seuil à établir doit tenir en compte la magnitude du bruit de la solution TRP. Une méthode utilisée par la compagnie Ashtech (Ashjaee, 1990) pour le filtrage des mesures de code avec les observations de phase sur L1, en procédant par des traitements parallèles, pourrait être adaptée au TRP, en débutant le cumul des déplacements à chaque seconde, afin de détecter les mouvements soudains.
Enfin, la dernière recommandation est l’intégration des algorithmes TRP dans les récepteurs pour le traitement des observations en temps réel. Ces algorithmes doivent être adaptés et optimisés pour les processeurs intégrés dans les récepteurs afin de garantir un fonctionnement optimal de la solution TRP.
Après l’achèvement de cette recherche, nous avons constaté que certaines améliorations pourront être apportées à notre solution TRP.
La première amélioration concerne la réparation des sauts de cycle. Dans cette recherche, nous nous sommes limités à la détection des sauts de cycle afin de rejeter les observations qu’ils affectent. Cela diminue le nombre de satellites utilisés pour le calcul du déplacement et par conséquent diminue la précision de la solution
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TRP. En effet, la réparation des sauts de cycle, lorsque le positionnement TRP est utilisé dans un environnement qui présente des obstructions, est primordiale et pourra améliorer la précision de la solution TRP.
Deuxièmement, une étude pourrait être effectuée pour évaluer l’impact de l’utilisation en temps réel des éphémérides précises et les corrections d’horloge des satellites de l’IGS sur l’amélioration de la solution TRP. Si les résultats sont probants, un dispositif de télécommunication serait donc obligatoire afin d’utiliser les produits « RT » disponibles en temps réel, ou bien télécharger au préalable les produits « Ultra-Rapid » avant l’utilisation de la solution TRP sur le terrain pour des campagnes d’auscultation de courtes durées.
La dernière amélioration s’applique à l’aspect matériel de la solution TRP. En effet, pour calculer la position d’un point avec une grande précision, le 4ème paramètre qui
est le temps doit être synchronisé entre les horloges atomiques (souvent au rubidium ou au césium) embarquées à bord des satellites et les horloges en quartz (moins précises) des récepteurs et aligné au temps GPS. En général, et afin d’assurer cette synchronisation, on applique des corrections d’erreurs d’horloge des satellites par l’entremise des éphémérides transmises ou des produits de l’IGS, et au niveau des récepteurs, on estime un paramètre d’horloge époque par époque pour absorber l’erreur d’horloge des récepteurs due à l’instabilité de leur oscillateur au quartz. Ces erreurs d’horloge des récepteurs sont très corrélées avec la précision sur la composante verticale (Krawinkel, 2014). Cela dit, l’utilisation d’horloges atomiques dans les récepteurs permettrait d’estimer un paramètre d’horloge à chaque 1 heure ou 2 heures au lieu de l’estimer à chaque époque, permettant d’améliorer la précision verticale du positionnement relatif temporel TRP-GNSS. Ces horloges sont maintenant miniaturisées (de type MEMS) et sont disponibles sur le marché à des prix de plus en plus abordables.
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98
Annexe
A
Graphiques
des
précisions
des
observations GNSS
Cette annexe, présente les graphiques des valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori obtenues pour les sessions A1 et C12 du test de la bouée (section 4.1) afin d’analyser la précision des observations GNSS. Les résultats présentés sur ces graphiques comportent ceux des observations sur L1 et également les résultats lorsque la combinaison sans effet ionosphérique (L3) est utilisée.
99 Session A1 :
Figure A.1 : Valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori pour la session A1 de la solution TRP (GPS-L1) pour une durée de 16 secondes, de 14:24:43.7 à 14:24:59.7, 9 septembre 2016, Semaine GPS 1913, temps GPS
Figure A.2 : Valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori pour la session A1 de la solution TRP (GPS-L3) pour une durée de 16 secondes, de 14:24:43.7 à 14:24:59.7, 9 septembre 2016, Semaine GPS 1913, temps GPS
100
Figure A.3 : Valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori pour la session A1 de la solution TRP (1Hz) pour une durée de 16 secondes, de 14:24:43.7 à 14:24:59.7, 9 septembre 2016, Semaine GPS 1913, temps GPS
101 Session C12 :
Figure A.4 : Valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori pour la session C12 avec GPS et GLONASS de la solution TRP (GPS-L3) pour une durée de 20 secondes, de 18:28:10.4 à 18:28:30.4, 9 septembre 2016, Semaine GPS 1913, temps GPS
Figure A.5 : Valeurs de la racine carrée du facteur de variance a posteriori pour la session C12 avec GPS et GLONASS de la solution TRP (G+R-L3) pour une durée de 20 secondes, de 18:28:10.4 à 18:28:30.4, 9 septembre 2016, Semaine GPS 1913, temps GPS
102
Annexe B Tableau des valeurs des différentes
pentes estimées et leurs précisions
Dans cette annexe, nous présentons un tableau résumant les valeurs des pentes calculées pour tous les traitements TRP effectués dans le cadre de ce projet ainsi que la précision associée à chaque valeur de pente estimée.
Tableau B.1 : Pentes estimées avec leurs précisions
Session Constellation et fréquence utilisées Pente estimée (m/s) Précision (m/s) Table GPS-L1-Nord 0.0010 0.0001 GPS-L1-Est 0.0012 0.0001 Manivelle GPS-L1 0.0000 0.0005 GPS-L3 0.0000 0.0005 Bouée – A1 GPS-L1 0.0091 0.0022 GPS-L3 0.0090 0.0022 G+R-L1 0.0095 0.0022 G+R-L3 0.0055 0.0021 Bouée – C12 GPS-L1 0.0012 0.0007 GPS-L3 0.0011 0.0008 G+R-L1 0.0012 0.0007 G+R-L3 0.0011 0.0007
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Annexe C Graphique des valeurs estimées des
paramètres d’horloge du récepteur
Le graphique suivant illustre les valeurs estimées, par la solution TRP, d’un seul paramètre d’horloge du récepteur et les valeurs estimées des deux paramètres d’horloge du récepteur correspondants aux deux échelles de temps des systèmes GPS et GLONASS.
Figure C.1 : Valeurs estimées des paramètres d’horloge du récepteur (dTGPS,
dTGLONASS et dTG+R) pour une durée de 20 secondes, de 18:28:10.4 à 18:28:30.4, 9