Le GNSS de précision partout avec SmartNet

Le GNSS
de précision
partout avec
SmartNet
par Mark Burbidge
Il y a dix ans, les levés RTK nécessitaient deux
récepteurs GPS (une base et un mobile), de nombreuses batteries et câbles, deux radios, une
canne et un sac à dos pour transporter le tout.
Aujourd'hui, les utilisateurs ont le choix entre
un récepteur GPS ou GNSS et une radio ou un
téléphone portable, et le tout tient sur la canne.
Avec la mise en place de réseaux RTK, ils peuvent
également choisir de travailler avec un récepteur RTK au sein de ces réseaux, au lieu d'installer leur propre station de référence. Avec Leica
Geosystems SmartNet, les utilisateurs ont rapidement accès aux données du réseau RTK, où
ils profitent de la meilleure disponibilité, de la
meilleure fiabilité et de la meilleure traçabilité
grâce à l'utilisation de normes internationales,
combinées à des options souples et abordables
qui répondent aux besoins du marché local.
Traditionnellement, les utilisateurs d'équipement
GPS de précision se servaient d'une station de référence (ou base) installée sur un point connu pour
transmettre les corrections relatives à leur appareil
récepteur mobile (souvent par une radio UHF). Cette
solution connaît ses limites, car plus la distance entre
la base et le récepteur augmente, plus il est difficile de résoudre rapidement les ambiguïtés sur les
phases de la porteuse. Ce phénomène est dû aux
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erreurs associées aux levés GPS du fait de la distance, comme la réfraction ionosphérique et troposphérique ou les erreurs d'orbite du satellite.
Cependant, en utilisant un réseau de stations de
référence, dont les stations sont éloignées de 70 km
au maximum, ces erreurs peuvent être atténuées et
le récepteur GPS, connecté au centre de contrôle
du réseau, peut fonctionner dans tout le réseau,
sans contrainte liée à la distance. Cela signifie également qu'avec les dernières avancées technologiques de Leica Geosystems, les récepteurs mobiles
présentent tous les avantages du travail avec des
données brutes ou des corrections modélisées, dans
tout le réseau.
Il y a plus de dix ans, Leica Geosystems a rêvé de
faire le tour du monde avec son propre réseau GPS.
Aujourd'hui, divers services SmartNet sont installés
sur la majeure partie de l'Europe, de l'Amérique du
nord (y compris le Canada) et de l'Australie, avec une
vaste gamme de produits en temps réel et sur Internet. SmartNet est devenu la référence des services
pour les réseaux GNSS. De nombreux professionnels
utilisent SmartNet pour réaliser leur travail quotidien
dans les domaines de la topographie, de l'ingénierie, de la construction, de l'agriculture, du guidage
d'engins, de la surveillance des réseaux, de l'archéologie, de l'auscultation, des enquêtes de police en
cas d’accident, etc.
Retour dans le passé
En 1991, Leica Geosystems lançait l'ère du GPS cinématique, qui est venu compléter avantageusement la
boîte à outils de mesure du géomètre. Puis, en 1996,
le monde découvrait le premier système de réseau
RTK de Leica Geosystems pour un projet d'ingénierie :
le pont d'Øresund, long de 8 km, qui relie le Danemark et la Suède.
Avec le lancement du Système 500 en 1999, la création
d'applications de gestion des stations de référence à
distance a rapidement démarré. À l'origine, les applications de commande à distance s'appuyaient sur
des connexions sérielles directes, puis elles ont été
développées de manière à utiliser les liaisons téléphoniques, à l'aide du réseau téléphonique commuté
public (RTCP). Puis, l'utilisation du protocole TCP/IP
est arrivée, au sein de réseaux locaux ou étendus.
Mais c'est seulement avec l'évolution d'Internet et du
protocole NTRIP (Networked Transport for RTCM over
Internet Protocol) qu'un nouveau monde de possibilités s'est ouvert pour le développement de solutions pour l'utilisateur final. Les services cellulaires
numériques sont également venus concurrencer les
radios UHF pour l'acheminement des corrections GPS
directement de la station de référence au récepteur
mobile, sur le terrain.
En juin 2000, Leica Geosystems connaissait déjà le
grand potentiel d'Internet pour le transfert de don-
nées en temps réel. Des applications basées sur
Internet pour transmettre les données GPS avec une
faible latence ont alors été mises au point pour la
première fois par Leica Geosystems, sur un réseau de
démonstration à Atlanta. L'objectif était de montrer
l'utilité d'Internet pour les applications à faible bande
passante et de développer la fonctionnalité qui faciliterait la diffusion des données en temps réel, plus
loin qu’avec les radios à portée de visibilité directe et
de manière plus fiable.
En 2001, Leica Geosystems installait le premier grand
réseau de référence dans le Michigan (États-Unis). En
2001 également, Leica Geosystems et Geo++ présentaient un article à la RTCM SC104, qui proposait
notamment de normaliser les messages de correction RTK. Cette nouvelle proposition permettrait de
résoudre les problèmes des approches existantes et
profiterait à tout le secteur de la topographie. La
proposition, baptisée « Concept maître-auxiliaire »
ou MAC (Master-Auxiliary Concept) et proposée par
Leica Geosystems et Geo++, a été affinée depuis à
partir des idées d'autres fabricants.
Après un effort de recherche et développement
intensif, Leica Geosystems a produit le Leica GRX1200
en 2004. C’était le premier récepteur GPS de référence muni d'une carte d'interface réseau intégrée,
capable de se connecter directement à Internet. Il
a ainsi simplifié l'approche permettant de relier le
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Le magazine mondial de Leica Geosystems | 13
La Grande-Bretagne, pionnière d'une nouvelle révolution
Le premier pays à explorer le concept Leica SmartNet a été la Grande-Bretagne. Le 20 décembre 2005,
Leica Geosystems UK annonçait qu'elle serait la première organisation à commercialiser et à proposer
une solution de réseau GPS dans toute la GrandeBretagne, en partenariat avec l'agence de cartographie nationale Ordnance Survey.
L'infrastructure des stations de référence comprenait 130 stations, principalement des stations de
référence d'Ordnance Survey (OSNet), mais elle a été
complétée avec d'autres stations par les membres
de « The Survey Association », les universités et Leica
Geosystems UK. L'IESSG de l'université de Nottingham a également entrepris une surveillance indépendante et une vérification de l'intégrité pour valider « l'expérience utilisateur ». Aujourd'hui, plus de
1 000 utilisateurs profitent de ce service.
récepteur de référence à Internet en permanence
pour transmettre les données brutes.
En décembre 2005, le service SmartNet de Leica
Geosystems était lancé pour la première fois
en Grande-Bretagne (voir l'encadré). La marque
regroupe des innovations matérielles et logicielles
sur lesquelles Leica Geosystems travaillait depuis
cinq ans. En partenariat avec l'agence nationale
de cartographie, Ordnance Survey (OSNet), Leica
Geosystems a été le premier fabricant à lancer une
solution de réseau RTK commerciale entièrement
équipée pour les utilisateurs de Grande-Bretagne.
« Le Leica Viva NetRover
se connecte automatiquement au service du
SmartNet. Les services
de localisation et de
levés sont simples,
mais surtout, ils sont
rapides et précis. »
Peter Eimansberger,
Stadtwerke Bad Tölz
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En 2008, Leica Geosystems a également remporté
l'appel d'offre de l'Ordnance Survey pour la mise à
niveau du réseau tout entier avec les dernières stations de référence et antennes GNSS, permettant
de capter tous les signaux GNSS actuels et à venir.
Les capacités du réseau ont ainsi été immédiatement renforcées pour mettre toutes les corrections
GPS et GLONASS à disposition de l'utilisateur final.
Aujourd'hui, SmartNet est disponible dans de nombreux pays, partout dans le monde. La taille des
réseaux RTK est variable, avec seulement quelques
stations pour les petites surfaces ou des centaines
de stations de référence pour couvrir tout un pays.
Europe : http://smartnet.leica-geosystems.eu
Amérique du nord et Canada :
http://smartnet.leica-geosystems.us
Australie : http://smartnetaus.com
Qualité du service (QdS)
Au sein d'une solution RTK en réseau, un grand
nombre de facteurs doit être synchronisé, par
exemple, les signaux satellites à la position des
mobiles, les flux de données brutes depuis toutes
les stations de référence disponibles sur Internet,
le traitement informatique du réseau et les communications mobiles entre l'utilisateur et le centre
de contrôle. Tout cela doit avoir lieu en quelques
secondes ! Pour fournir aux utilisateurs la meilleure
qualité de service, chaque partie du système doit
offrir une fiabilité maximale en service continu,
24h/24 et 7j/7, toute l'année.
L'infrastructure de la station de référence du réseau
est la colonne vertébrale de chaque service de
réseau GNSS et la disponibilité des sites est essentielle pour son fonctionnement. C'est pourquoi Leica
Geosystems fournit les récepteurs GNSS de référence et les antennes GNSS les plus performants,
comme les récepteurs GRX1200+, GR10 et GR25 et
les antennes pour station de référence AR10/ AR25.
Avec les derniers systèmes GNSS mobiles Leica (Leica
GPS1200, Leica Viva, Zeno GIS), le résultat net pour
l'utilisateur final est la meilleure qualité de services
disponible.
Tous les services de réseaux RTK « développés par
Leica Geosystems » fournissent divers produits en
temps réel, notamment Leica MAX (qui s'appuie sur le
concept maître-auxiliaire), la seule et unique norme
internationale pour les réseaux RTK, dirigée par Leica
Geosystems et d'autres membres du conseil de la
RTCM, iMax, les stations de référence virtuelles et
FKP. SmartNet propose également plusieurs services
à valeur ajoutée, notamment les téléchargements
RINEX et Virtual RINEX, un service de calcul de coordonnées en ligne, etc.
tous les futurs signaux GPS et GLONASS modernisés,
ainsi que ceux des systèmes Galileo (Europe) et Compass (Chine).
À propos de l'auteur : Mark Burbidge est responsable
SmartNet chez Leica Geosystems à Milton Keynes,
Royaume-Uni. ([email protected])
Visions d’avenir
Avec l'augmentation des applications et des services
GNSS à la demande, en particulier dans les domaines
de l'agriculture et du contrôle d'engins, SmartNet
sera encore étendu dans le monde entier grâce aux
dernières technologies de Leica Geosystems. Pour
activer ces nouveaux services étendus, nous allons
continuer de faire confiance aux derniers développements en matière de technologie et de communication mobile afin de tout rassembler dans une même
plateforme GNSS commerciale pour l'utilisateur final.
Aujourd'hui, SmartNet est déjà le plus grand centre
de données de réseau RTK du monde et il fonctionne
dans 15 pays en Europe, en Amérique du nord, au
Canada et en Australie. Les services comprennent
déjà des récepteurs compatibles GNSS prêts pour
Comme l'indique la bannière du logo, SmartNet est
« développé par Leica Geosystems ». Cela signifie que
le système est entièrement compatible avec toutes
les innovations matérielles et logicielles de Leica
Geosystems, comme le Leica System 1200 et les
nouveaux produits Leica Viva, Leica SpiderNet, Leica
SpiderQC et Leica CrossCheck.
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