Le GPS est devenu synonyme de navigation par satellite dans la vie quotidienne – pourtant, GPS n'est que l'un de plusieurs systèmes regroupés sous le terme générique GNSS. Pour les ordinateurs portables robustes, les tablettes et les appareils de commande en mission sur le terrain, cette distinction fait une différence pratique : quel système utilise l'appareil, combien de constellations satellites le récepteur peut-il évaluer et des données de correction RTK sont-elles traitées en plus, cela détermine si une précision de positionnement de plusieurs mètres ou seulement quelques centimètres est atteinte. Cet article explique la différence entre GPS et GNSS, montre quels systèmes satellites sont utilisés dans la gamme RobustBook, ce que RTK fait en plus, quelles conditions préalables sont nécessaires – et classe les domaines d'application où la précision métrique suffit et où la précision centimétrique est requise.
Qu'est-ce qui distingue le GPS du GNSS ?
GPS signifie Global Positioning System et désigne à l'origine exclusivement le système de navigation par satellite exploité par les États-Unis. Parce que GPS a été le premier système disponible mondialement et a longtemps été le plus connu, le terme est souvent utilisé au quotidien comme un terme générique pour la navigation par satellite en général – ce n'est techniquement pas correct. GNSS signifie Global Navigation Satellite System et est le terme générique pour tous les systèmes de navigation par satellite qui fournissent des données de positionnement mondialement ou régionalement, c'est-à-dire GPS et les systèmes supplémentaires décrits dans la section suivante.
La distinction est plus qu'une simple clarification conceptuelle : un module de réception qui supporte exclusivement GPS ne peut utiliser que les satellites américains. Un module capable de GNSS, en revanche, peut accéder aux satellites d'autres systèmes et ainsi compter avec plus de satellites simultanément – ce qui rend la détermination de position plus stable en particulier dans les environnements avec une vue limitée du ciel, comme entre les bâtiments, sous les arbres ou sur les pentes. Plusieurs appareils de la gamme RobustBook sont équipés en conséquence non pas de pur GPS, mais de modules GNSS qui évaluent plusieurs constellations simultanément.
Quels systèmes satellites appartiennent au GNSS ?
En plus du GPS américain, le GNSS comprend le GLONASS russe, Galileo européen, BeiDou chinois et le QZSS japonais à portée régionale. Plusieurs appareils RobustBook mentionnent explicitement dans leur équipement de connectivité quels systèmes sont supportés :
- Le RuggON VIKING II 07A et le RuggON SOL 7 sont équipés de GNSS, y compris GPS, GLONASS, Galileo et BeiDou.
- Le RuggON VULCAN 10A mentionne GNSS avec GPS, Galileo et GLONASS.
- Le RuggON VULCAN 10X dispose optionnellement de GNSS avec GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou et QZSS.
- Le RuggON VORTEX 07X propose optionnellement GNSS avec GPS, Galileo, GLONASS, BeiDou et QZSS – complété par Dead-Reckoning ou RTK en option.
- Le Fieldbook N101 offre GNSS comme option de connecteur d'extension à côté de LoRa, AV-IN, CAN et UART – ici, la navigation par satellite peut être rétrofitée de manière modulaire au lieu d'être intégrée de façon permanente.
Le nombre de constellations qu'un récepteur peut évaluer affecte directement la fiabilité de la détermination de position : plus de satellites de plus de systèmes sont visibles simultanément, plus stable fonctionne le calcul de position même avec une vue du ciel partiellement obstruée.
Quelle est la précision d'un récepteur GNSS courant ?
Un récepteur GNSS commercial, comme celui intégré dans les tablettes et ordinateurs portables, calcule sa propre position à partir des différences de temps de transit des signaux de plusieurs satellites. Sans données de correction supplémentaires, la précision atteignable se situe généralement dans la gamme de plusieurs mètres – suffisante pour la navigation, la détermination de position sur le terrain, le routage vers le prochain lieu de mission ou l'attribution grossière d'un ensemble de données à une position. La précision exacte de la détermination de position dans chaque cas dépend de plusieurs facteurs : le nombre de satellites visibles, leur distribution géométrique dans le ciel, les obstructions dues aux bâtiments, la végétation ou le terrain, ainsi que les influences de perturbation telles que la propagation multi-trajets, c'est-à-dire la réflexion de signaux sur les surfaces. Pour la grande majorité des applications sur le terrain et sur les chantiers – comme la navigation, le suivi des véhicules ou des équipes mobiles, ou la géoréférence grossière de photos et de documentations – cette précision métrique est suffisante.
Qu'est-ce que RTK fait en plus ?
RTK signifie Real Time Kinematic et est une procédure qui améliore la précision de positionnement d'un récepteur GNSS de plusieurs mètres à la gamme centimétrique. Au lieu de compter exclusivement sur les signaux satellites, un récepteur compatible RTK compare sa mesure en temps réel avec des données de correction d'une position de référence connue. Parce que la position de la référence est exactement connue, les erreurs de signal et atmosphériques peuvent être éliminées, qui persistent dans une mesure satellite autonome. Le résultat est une détermination de position beaucoup plus précise, comme celle requise par exemple pour le contrôle de systèmes sans pilote : Le RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller porte RTK directement dans son nom et sert selon la description du fabricant de station d'accueil robuste pour le contrôle précis de systèmes sans pilote (UAV/UGV), équipé de GNSS dédié. Le RuggON VORTEX 07X mentionne aussi explicitement RTK comme option supportée.
De quoi RTK a-t-il besoin en pratique ?
RTK ne fonctionne pas seulement à partir du récepteur, mais nécessite une source de données de correction. Il y a fondamentalement deux façons : une station de référence ou de base propre, qui se tient sur un point exactement mesuré et envoie continuellement ses propres écarts au récepteur mobile – le « rover » – ou un service de correction qui fournit les données de correction d'un réseau de stations de référence via le réseau mobile. Dans les deux cas, le récepteur a besoin d'une connexion de données continue pour recevoir les données de correction en temps réel – avec une station de base propre généralement par radio, avec un service de correction via une connexion mobile. Sans cette connexion, un appareil compatible RTK revient à la précision GNSS régulière dans la gamme métrique. C'est précisément pour cette raison que la connectivité – que ce soit par antenne radio ou par mobile – est une partie intégrale de chaque configuration RTK, et non juste un détail accessoire.
GPS dédié ou combo GPS-LTE : les options de connectivité dans la gamme RobustBook
Avec plusieurs modèles Durabook dans la gamme, l'équipement GPS peut être choisi lors de la configuration – et il y a une exclusion importante que les personnes intéressées devraient connaître. Avec les modèles Durabook R8 (y compris la variante R8-EX) et Durabook R11 ainsi que Durabook R11L, selon le configurateur, deux méthodes mutuellement exclusives sont disponibles : soit un « Multi-Carrier 4G LTE Mobile Broadband + GPS combo », où mobile et GPS fonctionnent ensemble via un module, soit un « Dedicated GPS », un module autonome responsable exclusivement du GPS. Celui qui a besoin à la fois du mobile et du GPS choisit l'option combo avec ces modèles ; celui qui a besoin exclusivement de GPS sans module mobile choisit la variante dédiée. Une combinaison des deux n'est pas prévue selon le configurateur pour ces modèles.
Avec le Durabook U11I, l'équipement est structuré différemment : ici, le GPS dédié est disponible de manière autonome, mais peut selon le configurateur également être combiné avec 4G-LTE ou 5G mobile via une antenne RF-Pass-Through – aucune exclusion documentée comme avec R8 ou R11 n'est indiquée pour le U11I. De même avec le Durabook S14I : là, le GPS dédié est disponible à la fois de manière autonome et en combinaison avec 4G-LTE ou 5G mobile plus antenne RF-Pass-Through. Avec le Durabook Z14I, le GPS dédié figure à la liste d'équipement, complété par une connexion RF-Pass-Through pour WWAN, GPS et WLAN. Avec le Durabook S15AB, le GPS est selon la description du produit intégré de manière permanente – le module 4G-LTE optionnel peut être commandé indépendamment en plus.
En pratique, cela signifie : Celui qui commande GPS lors de la configuration d'un appareil Durabook devrait clarifier à l'avance si une connexion mobile est nécessaire en même temps – car à chaque modèle n'est pas possible chaque combinaison. Une vue d'ensemble complète de la gamme GPS/LTE par modèle est fournie par le Tableau comparatif Laptops et le Tableau comparatif Tablets.
Où la précision métrique suffit – et où il faut des centimètres
Pas chaque domaine d'application n'a besoin de la même précision. Les trois exemples suivants de missions sur le terrain et de chantier montrent où la précision métrique suffit et où le support RTK devient judicieux.
Arpentage et métrage
Pour l'arpentage de propriétés, de structures ou de tracés de conduites, ainsi que pour le métrage sur le chantier, la précision standard d'un récepteur GNSS généralement ne suffit généralement pas – ici, chaque centimètre compte car les écarts se reflètent directement dans les plans, les calculs de quantités et les facturations. En conséquence, la description du fabricant du Durabook R11 parle explicitement de « techniciens et arpenteurs » qui doivent accéder à des données en temps réel en mission sur le terrain – complétées par la connectivité GPS et 4G-LTE. Pour les tâches où une précision centimétrique est véritablement requise, des données de correction RTK supplémentaires sont nécessaires, par exemple via un appareil accessoire compatible RTK comme le RuggON VORTEX 07X. Sur la page secteur Construction se trouvent des tablettes et ordinateurs portables robustes qui peuvent être configurés pour utilisation sur le chantier avec module LTE/GPS optionnel.
Agriculture de précision
En agriculture, la direction par satellite est bien établie depuis longtemps : Sur la page secteur Forêt et Agriculture il est décrit que les tracteurs guidés par GPS gagnent en popularité depuis des années et peuvent être mis en œuvre sur le terrain avec des tablettes RobustBook robustes. Pour une simple direction automatique sur le champ ou la documentation des zones traitées, la précision métrique suffit souvent. Si, en revanche, les rangées de passage doivent s'ajuster exactement ensemble pour éviter les chevauchements ou les lacunes lors des semis, de la fertilisation ou de la récolte – agriculture de précision au sens strict – la précision nettement plus élevée fournie par les procédés de correction RTK est nécessaire.
Contrôle de drones et de vol (UAV/UGV)
Le besoin de précision centimétrique s'affiche le plus clairement dans le contrôle de systèmes sans pilote : Le RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller porte la référence RTK déjà dans le nom et est explicitement conçu comme station d'accueil pour UAV/UGV avec GNSS dédié – avec deux joysticks à effet Hall et boutons programmables pour le contrôle de mission. De plus, le Durabook GC-R8 offre une station de commande au sol robuste avec joystick à effet Hall, pavé directionnel 5 voies et boutons protégés Flip-Guard pour le contrôle de systèmes sans pilote, conçu pour l'intégration avec la tablette Durabook R8.
GPS, GNSS et RTK dans la gamme RobustBook – un aperçu
En résumé, la gamme comprend trois niveaux d'équipement : GPS pur ou dédié comme module autonome, modules GNSS avec plusieurs constellations satellites pour une détermination de position plus stable, et – avec des stations d'accueil et appareils de panneau sélectionnés – support RTK supplémentaire pour une précision centimétrique. L'équipement qu'un modèle spécifique porte dépend de la classe d'appareil : avec les tablettes et ordinateurs portables Durabook, le choix entre GPS dédié et une combinaison GPS-LTE est généralement au premier plan, tandis que les stations d'accueil et PC de panneau RuggON avec plusieurs systèmes satellites et support RTK optionnel sont conçus pour le contrôle de systèmes sans pilote. Celui qui souhaite configurer un appareil spécifique trouve la liste d'équipement complète et vérifiée sur la page produit respective ainsi que dans le Tableau comparatif Tablets.
Questions fréquemment posées
Le GPS est-il la même chose que le GNSS ?
Non. GPS est le système satellite américain et donc un seul parmi plusieurs. GNSS est le terme générique générationnel pour tous les systèmes de navigation par satellite, y compris GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou et QZSS.
Un récepteur GPS ordinaire suffit-il pour l'arpentage ?
Généralement non. Un récepteur commercial atteint généralement une précision dans la gamme métrique sans données de correction. Pour l'arpentage et le métrage, où une précision centimétrique est requise, des données de correction RTK supplémentaires sont nécessaires.
De quoi concrètement a-t-on besoin pour RTK ?
Un récepteur compatible RTK ainsi qu'une source continue de données de correction – soit une station de base propre avec connexion radio au rover, soit un service de correction qui fournit les données via le réseau mobile.
Puis-je commander GPS et LTE simultanément sur tous les appareils RobustBook ?
Pas sur chaque modèle. Avec Durabook R8, R8-EX, R11 et R11L, « Dedicated GPS » et « 4G LTE + GPS combo » s'excluent mutuellement selon le configurateur. Avec Durabook U11I et S14I, cependant, le GPS dédié et le mobile peuvent être combinés.
Quels appareils de la gamme supportent RTK ?
Le RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller porte RTK déjà dans le nom de produit et est conçu comme station d'accueil pour UAV/UGV. Le RuggON VORTEX 07X mentionne explicitement RTK comme option supportée.
Quand le GPS suffit et quand RTK est nécessaire
GPS est un seul système satellite, GNSS est le terme générique pour tous les systèmes comparables mondialement – GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou et QZSS. Un récepteur GNSS ordinaire atteint sans données de correction supplémentaires généralement une précision dans la gamme métrique, suffisante pour la navigation, le suivi et la géoréférence grossière. RTK améliore cette précision à la gamme centimétrique, mais pour ce faire, nécessite une connexion continue à une station de base ou un service de correction. Dans la gamme RobustBook, la gamme s'étend du GPS dédié via des modules GNSS multi-systèmes jusqu'aux stations d'accueil compatibles RTK comme le RuggON SPARK 7 GSS RTK Android 14 Flight Controller – quel équipement convient dépend du domaine d'application respectif, de la simple détermination de position sur le terrain au contrôle précis au centimètre de systèmes sans pilote.
Pour des questions sur l'équipement GPS, GNSS ou RTK approprié pour votre domaine d'application spécifique, l'équipe RobustBook vous aide volontiers à sélectionner le modèle approprié.