Chapitre 5 : Conclusion
5.2 Recommandations et travaux futurs
Après avoir complété le bilan de la recherche, on constate que plusieurs éléments pour- raient être améliorés dans les calculs PRT.
Dans les calculs en PRT effectués dans cette recherche, le délai troposphérique est corrigé grâce au modèle de Hopfield simplifié dans lequel sont injectées les mêmes valeurs pour les paramètres météorologiques aux deux époques combinées. Cette méthode de calcul du délai troposphérique s’avérait convenable dans les conditions terrain des tests effectués. Hors, lors de changement de dénivelé important, cette méthode devient insatisfaisante pour bien modéliser l’erreur troposphérique temporelle. L’introduction d’un modèle troposphé- rique plus robuste dans le traitement en PRT serait donc à considérer dans des travaux futurs. Une étude menée par Akrour et Santerre [1998] englobant cinq différents modèles troposphériques et douze options de calculs possibles a permis de démontrer que le modèle d’Essen et Froome accorde les meilleures performances. Ce dernier est un modèle différentiel permettant d’estimer les effets troposphériques de la couche troposphérique située entre deux stations d’observation [Rothacher et al., 1986]. L’intégration du modèle d’Essen et Froome permettrait de tenir compte, dans le calcul du délai troposphérique en mode relatif temporel, des fortes dénivelées possibles entre deux époques d’observations combinées.
Dans cette étude, aucune pondération n’a été attribuée aux observations GPS. La pondéra- tion des observations pourraient être calculée selon les précisions contenues dans le message GPS•C et ainsi améliorer la précision des résultats PRT.
Comme déjà évoqué, l’absence de saut de cycle dans les mesures de phase GPS (GNSS) entre deux époques combinées est primordial afin d’obtenir une solution PRT. Toutefois, l’environnement extérieur dans lequel œuvre le GNSS n’est pas exempt d’obstacle et d’imprévu, surtout dans les milieux urbain où la majorité des personnes se déplacent. C’est pourquoi la correction (et non seulement la détection comme tenue en compte dans cette recherche) des sauts de cycle serait essentielle aux applications visées par le PRT. À cet effet, une autre recherche sur le PRT est présentement en cours à l’Université Laval afin de corriger les sauts de cycle à l’aide de l’information fournie par un gyro-accéléromètre (de prix abordable) intégré à un récepteur GPS.
Pour l’instant le logiciel PRT réalisé dans le cadre de cette recherche ne fonctionne pas en temps réel. Quelques modifications tant matériel que logiciel seraient nécessaires afin de reproduire les résultats de cette recherche en temps réel. Au point de vue matériel,
l’équipement devrait être adapté à une plate-forme informatique compacte et mobile (par exemple un PDA, Personal Digital Assistant). De plus, le démodulateur CDGPS et le récepteur GPS u-blox devront être intégrés pour opérer conjointement. Côté logiciel, malgré que celui développé dans le cadre de cette recherche fonctionne en utilisant des données disponibles en temps réel, certaines routines devraient y être implémentées afin que la lecture et le décodage des informations GPS•C s’effectuent en temps réel.
L’inconvénient majeur de la méthode PRT est la dégradation de la qualité du positionne- ment avec le temps, en contrepartie celui du positionnement ponctuel de précision (PPP) est relié à la période de temps, relativement longue, nécessaire à l’obtention d’une précision décimétrique. Les résultats d’une étude [Gao et al., 2006] montre que le temps de conver- gence d’une solution PPP mono-fréquence en temps réel est d’environ 10 à 20 minutes. Les résultats de la présente étude démontre que pour une période allant jusqu’à 20 minutes une précision de 30 cm est réalisable en mode PRT (en appliquant des corrections GPS•C). L’intégration des méthodes PRT et PPP réduirait les inconvénients de chacune des méthodes et ainsi ouvrirait la voie à de multiples autres applications qui requièrent une précision décimétrique, en temps réel, et de manière abordable en utilisant un seul récepteur.
Bibliographie
Akrour B. et R. Santerre (1998). Utilisation optimale du système de positionnement GPS
pour les travaux d’auscultation de barrages, Geomatica, Journal de l’Association
Canadienne des Sciences Géomatiques, Vol. 52, No. 4, pp. 441-451.
Balard, N. (2003). Positionnement relatif temporel en quasi-temps réel avec corrections
par fermeture de cheminement. Mémoire de M.Sc., Département des sciences géo-
matiques, Université Laval, Québec, 160 p.
Balard, N., R. Santerre, M. Cocard et S. Bourgon (2006). Single GPS Receiver Time-
Relative Positioning With Loop Misclosure Corrections, GPS Solutions, Vol. 10,
No. 1, pp. 56-62.
CDGPS (2007). Increased CDGPS Coverage, http://www.cdgps.com/ Site Web du service DGPS pan-canadien en temps réel (CDGPS).
CDGPS (2004). Canada-wide DGPS Service Broadcast Protocol, http://www.cdgps.com/ Site Web du service DGPS pan-canadien en temps réel (CDGPS).
CDGPS ICD (2003). GPS*C Interface Control Document (ICD) – version 3.7, Natural Resources Canada, Geodetic Survey Division, Juillet 2003.
Gao, Y., Y. Zhang et K. Chen (2006). Development of a Real-Time Single-Frequency
Precise Point Positioning System and Test Results. Proceedings of the 19th Interna- tional Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2006), Fort Worth, TX, September 2006, pp. 2297-2303.
Georgiadou, Y. et A. Kleusberg (1988). On Carrier Signal Multipath Effets in Relative
GPS Positioning. Manuscripta Geodaetica, Vol. 13 pp. 172–179.
Hopfield, H.S. (1972). Tropospheric Range Error Parameters: Further Studies. Applied Physics Laboratory Technical Memorandum CP 015, The Johns Hopkins Universi- ty, Silver Spring, U.S.A., 40 p.
Kassam, A., B. Hlasny, V. Vogt, K. Lochhead, G. Panther, et M. Carter (2002). The
Canada-Wide Differential GPS (CDGPS) Service: New Infrastructure Launched for GPS-based Geo-Referencing and Navigation, Proceedings of the 15th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2002), Portland, OR, September 2002, pp. 1798-1805.
Lahaye, F., P. Collins, P. Héroux, M. Daniels et J. Popelar (2001). Using the Canadian
Active Control System (CACS) for Real-Time Monitoring of GPS Receiver External Frequency Standards, Proceedings of the 14th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS 2001), Salt Lake City, UT, September 2001, pp. 2220-2228.
Michaud, S. (2000). Investigation d’une nouvelle approche de positionnement relatif
temporel avec GPS et avec GLONASS. Mémoire de M.Sc., Département des
sciences géomatiques, Université Laval, Québec, 183 p.
Michaud, S. et R. Santerre (2001). Time Relative Positioning with a Single Civil GPS
Receiver. GPS Solutions, Vol. 5, No. 2, pp. 71-77.
Odijk, D., J. Traugott, G. Sachs, O. Montenbruck et C.C.J.M. Tiberius (2007). Two
Approaches to Precise Kinematic GPS Positioning with miniaturized L1 Receivers.
Proceedings of the 20th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2007), Fort Worth, TX, September 2007, pp. 827-838.
Olynik, M. (2002). Temporal Characteristics of GPS Error Sources and Their Impact on
Relative Positioning. M.Sc. Thesis, Departement of Geomatics Engineering, Uni-
versity of Calgary, Calgary, 122 p.
Ressources naturelles Canada (RNCan) (2008). Secteur des sciences de la Terre. http://sst.rncan.gc.ca/index_f.php
Rho, H., R.B. Langley et A. Kassam (2003). The Canada-Wide Differential GPS Service:
Initial Performance, Proceedings of the 16th International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GPS/GNSSS 2003), Portland, OR, September 2003, pp. 425-436.
Rho, H. et R.B. Langley (2007). The Usefulness of WADGPS Satellite Orbit and Clock
Corrections for Dual-Frequency Precise Point Positioning. Proceedings of the 20th
International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Naviga- tion (ION GNSS 2007), Fort Worth, TX, September 2007, pp. 939-949.
Rothacher, M., G. Beutler, W. Gurtner, A. Geiger, H.-G. Kahle and D. Schneider (1986).
The 1985 Swiss GPS-Campaign. Proceedings of the Fourth International Geodetic
Symposium on Satellite Positioning, The University of Texas, Austin, U.S.A., April 28-May 2, pp. 979-991.
Santerre, R. (2001). Positionnement par satellites GPS. Notes de cours, Département des sciences géomatiques, Université Laval, Québec.
Ueno, M. et R. Santerre (2000). A Combined Method for GPS Ambiguity Resolution With
Single Frequency Receivers: Application for Ship Berthing. Navigation, Journal of
Ulmer, K., P. Hwang, B. Disselkoen et M. Wagner (1995). Accurate Azimuth from a Single
PLGR+GLS DoD GPS Using Time Relative Positioning. Proceedings of the 8th In- ternational Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Naviga- tion (ION GPS 1995), Palm Spring, CA, September 1995, pp. 1733-1741.
Traugott, J., G. Dell’Omo, A.L. Vyssotski, D. Odijk, G. Sachs (2008). A Time-Relative
Approach for Precise Positioning with a Miniaturized L1 GPS Logger. Proceedings
of the 21st International Technical Meeting of the Satellite Division of The Institute of Navigation (ION GNSS 2008), Savannah, GA, September 2008, pp. 1883-1894.