mardi 15 mai 2018

DOP, RMS, quelle signification pour les récepteurs GNSS?


PDOP, HDOP et VDOP, qu'est ce que ça signifie ?

Comment travaillent-ils? 

La réponse simple est qu'il y a beaucoup de satellites disponibles dans le ciel aujourd'hui et les récepteurs GNSS d'aujourd'hui fournissent une précision horizontale et verticale estimée pour nous.

L'explication complète est la suivante: 


DOP signifie Dilution of Precision. Dilution of Precision est un terme utilisé pour décrire la robustesse de la configuration actuelle du satellite, ou géométrie, sur l'exactitude des données recueillies par un récepteur GPS ou GNSS au moment de l'utilisation. Ainsi, PDOP est Position of DOP et peut être considéré comme un positionnement 3D ou la moyenne de DOP, et le plus souvent référencé dans GPS; HDOP est la valeur horizontale de DOP; VDOP verticale de DOP.
Les récepteurs GPS et GNSS communiquent avec les satellites ci-dessus pour trianguler notre position. Les satellites sont très bons pour trianguler notre position horizontale, et moins précis pour les positions verticales. Cela peut être pensé de la même manière que notre téléphone communique avec les tours de téléphonie cellulaire pour trianguler grossièrement notre position. Avec les récepteurs GPS, lorsque les satellites sont regroupés dans la même zone générale du ciel, la géométrie du satellite est considérée comme faible (valeur DOP plus élevée). Lorsque les satellites sont répartis uniformément dans le ciel, leur géométrie est considérée comme forte (valeur DOP inférieure). Ainsi, plus les satellites disponibles se répartissent uniformément dans le ciel, meilleure sera notre précision de position (et plus la valeur PDOP sera faible).
DOP faible = précision élevée


DOP élevé = précision faible

Les anciens récepteurs GPS n'étaient pas équipés d'algorithmes de précision pour estimer la précision horizontale et verticale des données collectées. Pour cette raison, nous avons été formés pour regarder nos valeurs PDOP avec l'idée approximative que les valeurs inférieures à 6 étaient assez bonnes et les valeurs inférieures à 4 étaient bonnes. Les valeurs à 9 ou plus signifient que l'utilisateur ne devrait pas compter sur l'exactitude de ces données et devrait attendre qu'une meilleure valeur PDOP puisse être atteinte par les satellites se déplaçant dans un positionnement préférable dans le ciel (ou s'étalant).

Personnellement, je me souviens d'avoir utilisé des ordinateurs de poche Trimble Geo au milieu des années 00, où pendant un été entier, la valeur du PDOP flottait autour de 9 entre 11h30 et 13h00 tous les jours, avec de meilleures valeurs le matin et en fin d'après-midi. Heureusement, ces jours de valeurs PDOP pauvres ont disparu depuis longtemps avec l'arrivée des récepteurs GNSS qui sont capables de suivre les satellites GPS et Glonass et l'ajout de plusieurs satellites. Les meilleurs récepteurs GNSS aujourd'hui peuvent suivre plus de 2 constellations de satellites, ce qui leur donne accès à beaucoup plus de satellites simultanément. Pour cette raison, dans la pratique, nous voyons rarement des valeurs de PDOP supérieures à 4 pour le travail sur le continent américain.

Une autre raison pour laquelle nous devrions ignorer PDOP et nous concentrer sur la précision estimée est que les valeurs PDOP peuvent être trompeuses. Si vous travaillez à l'extérieur, il est probable que la valeur PDOP soit bonne et que la précision estimée soit bonne. Si vous vous déplacez à côté de la canopée ou sous une canopée modérée, le nombre de satellites disponibles qui ne sont pas bloqués par la canopée diminuera d'un certain nombre et la précision estimée diminuera. Cependant, si moins de satellites suivis sous le couvert sont répartis uniformément dans le ciel, les valeurs PDOP seront toujours bonnes. Ainsi, si vous ne regardiez que les valeurs PDOP, vous enregistreriez involontairement des données moins précises, mais vous pensiez qu'elles étaient aussi bonnes que les données que vous collectiez à l'extérieur.

DOP en forêt et potentiellement, une précision dégradée.

Toutes les précisions estimées du récepteur GNSS ne sont pas égales

 Avec le  PDOP défini et expliqué, cela signifie que les utilisateurs peuvent compter sur la précision estimée de leurs récepteurs GNSS pour déterminer s'ils répondent aux exigences de précision du projet. Cependant, tous les récepteurs ne se comportent pas de la même manière. Chaque fabricant de GNSS doit proposer ses propres algorithmes de précision estimés. Ensuite, les fabricants responsables testent leurs algorithmes sans relâche par rapport à des emplacements connus pour affiner leur sortie de précision estimée des récepteurs GNSS.Pendant les tests exhaustifs de Anatum Field Solutions avec des récepteurs Bluetooth GNSS Sub métriques , certains récepteurs prédisent avec plus de précision que d'autres. Dans leurs essais sur le GNSS Surveyor Bad Elf, Eos Arrow 100, Geneq iSXBlue II et Trimble R1, certains résultats ont été surprenants. Tant la sous-estimation de Bad Elf de sa précision et la surestimation de la précision R1. Depuis la publication de cet article, des clients ont signalé une surestimation de précision du R1 similaire.

Exemple: RP location NW Bridge. Trimble R1, la capture d'écran sur la droite a montré une précision estimée à 0,63 mètres, mais l'erreur réelle était de 3,47 mètres. Ceci est une préoccupation majeure parce que les utilisateurs comptent beaucoup sur la précision estimée fournie par le récepteur pour décider quand stocker les données et ensuite enregistrer la précision estimée en tant que métadonnées GNSS dans leur SIG pour prendre des décisions à une date ultérieure. Un résumé rapide des performances réelles du récepteur par rapport aux estimations est le suivant:
Bad Elf GNSS Surveyor – Never over-estimated actual accuracy.
Eos Arrow 100 GNSS – Over-estimated actual accuracy 15% of the time.
Geneq iSXBlue II GNSS – Over-estimated actual accuracy 33.3% of the time.
Trimble R1 without external antenna – over-estimated actual accuracy 100% of the time.
Trimble R1 with external antenna – over-estimated actual accuracy 66.7% of the time
Traduction de l’article suivant :
https://www.anatumfieldsolutions.com/What-is-PDOP-And-Why-its-Obsolete_b_43.html


Aucun commentaire:

Enregistrer un commentaire