Le GNSS RTK

Qu'est-ce que le RTK ?

Le RTK est un des système de géolocalisation précis disponible dans SonarVision. Il s’agit d’un récepteur «GPS» très précis permettant de se géolocaliser à moins de 1 mètre près, qui se connecte en Bluetooth à l’application.

Lisez les paragraphes suivant pour plus d’informations.

C’est quoi le GNSS ?

Tout d’abord, GNSS signifie “Navigation Globale par un Système de Satellites”, communément appelé GPS par abus de langage. Le GPS est en réalité la constellation de satellites américaine, le Global Positioning System, en orbite autour de la terre aux côté des constellations européenne (Galiléo), chinoise (Beidou) et russe (GLONASS).

Les récepteurs GPS (comprenez GNSS), sont en générale capable de recevoir les signaux de toutes ces constellations. En revanche, en fonction de leur antenne, de leur puce électronique, des algorithmes utilisées, et de l’environnement leur précision peut énormément varier.

Par exemple, avec un iPhone 13, dans une zone dégagée comme un parc, la précision varie entre 3 et 10 mètres. En revanche, dans une ruelle étroite bordée d’immeubles de 10 étages, la précision est plutôt entre 10 et 50 mètres. En effet, l’antenne GPS ne “voit” en ligne directe que les satellites d’une fine bande de ciel entre les deux bâtiments, et les signaux provenant des autres satellites arrivent après un ou plusieurs rebonds contre les facades des bâtiments : c’est l’effet canyon.

L’iPhone 13 est dotée d’une antenne basique qui ne détecte qu’une fréquence émise par les satellites - la fréquence L1. Or il existe des antennes “mutli-bandes” capables de détecter en simultané plusieurs fréquences provenant d’un même satellite. Avec une puce et des algorithmes adaptés il est alors possible de savoir si un signal a rebondi sur un mur avant d’arriver sur l’antenne et donc de l’ignorer. Ces récepteurs sont communément appelé “double bande” et sont présent dans beaucoup d’appareil grand public tels que les iPhones 14 Pro et supérieurs ou certaines montres connectés. Niveau précision, ça réduit beaucoup les imprécisions liés à l’effet canyon, et permet en pratique de rester en dessous des 5 mètres de précision, même en ville.

Est-il donc possible d’atteindre la précision métrique, voire centimétrique avec un système GPS, si précieuse pour la navigation piétonne ? Et bien oui, depuis l’invention du système RTK avec corrections.

C’est quoi le RTK ?

RTK signifie Real-Time Kinematics. C’est une technique avancée permettant de mesurer sa position avec une précision théorique de 1 à 2 centimètres. En pratique cependant, les ondes provenant des satellites sont déviés par la ionosphère, une couche très haute dans l’atmosphère, qui vient perturber les mesures réalisés par ce récepteur et maintienne la précision d’un unique RTK autour de 5 mètres…

Or, la physique nous réserve une jolie surprise : entre deux points distants de 10 kilomètres, ces perturbations sont quasiment identiques et restent très similaires jusqu’à 50 kilomètres. Les ingénieux concepteurs du RTK ont donc eu l’idée d’utiliser un premier RTK fixe, placé sur une coordonnée GPS bien connue et appelé la “base”, et de l’utiliser pour corriger les mesures prises par un autre RTK mobile, fixé par exemple sur un tracteur, et appelé “rover”. Si la base se détecte 5 mètres trop au nord, elle transmet via internet une correction au rover, qui peut donc se corriger de 5 mètres vers le sud. Résultat : une précision sur la position d’environ 1 centimètre.

Cette technologie a été initialement beaucoup utilisé en agriculture de précision, permettant par exemple à des fermiers de piloter un tracteur année après année sur les mêmes sillons sans trop compacter la terre. Initialement, ces antennes coûtait entre 15000€ et 25000€, et l’abonnement à un réseau de correction pouvait coûter jusqu’à 1000€ par an.

Depuis quelques année, des entreprises comme u-blox commercialisent des puces RTK beaucoup moins chères et permettant donc de se construire des récepteurs plus abordables, à quelques centaines d’euros. Les agriculteurs français s’en sont emparés et on créé un réseau libre et ouvert prénommée “Centipede” permettant d’obtenir des corrections gratuitement.

Il ne reste plus qu’à développer des applications de guidage capable de s’en servir !

Disponibilité du réseau Centipède

Le réseau Centipède couvre la majorité du territoire français métropolitain, certains territoires d’outre-mer et quelques autres régions dans le monde. L’application SonarVision se connecte automatiquement à la base RTK allumée la plus proche de vous.

Vous pouvez consulter la carte officielle pour visualiser les bases existantes dans le monde.