Jan Kouba et Pierre Héroux
Levés géodésiques du Canada
Ressources naturelles Canada

Résumé

Le Service international GPS (IGS) met à la disponibilité des chercheurs des orbites précises pour les satellites GPS. Un nombre croissant d'utilisateurs ont adopté les orbites précises de l'IGS afin de réaliser du positionnement géodésique ayant une précision de quelques centimètres et basés sur des référentiels stables à long terme. Une méthode populaire pour le traitement des observations GPS est celle du positionnement différentiel où un minimum de deux récepteurs GPS doivent être utilisés, avec au moins un devant occuper une station avec coordonnées connues. La position de l'utilisateur peut ensuite être estimé par rapport à une station ou un réseau de référence en traitant les différences entre les observations de phase des porteuses. Le positionnement différentiel est une méthode pratique pour éliminer les erreurs communes d'horloge des satellites et récepteurs GPS. Le rattachement à une station ou à un réseau permet de relier efficacement la position de l'utilisateur aux coordonnées des stations de référence, alors que l'orbite précise permet d'éliminer presque totalement les erreurs introduites par la composante spatiale du GPS. Ce mode de traitement s'est avéré très efficace et a été adopté unanimement. Toutefois, un inconvénient demeure, soit le besoin d'observer simultanément les satellites GPS à partir de stations de référence. Ce document présente en détail une méthode de post-traitement qui combine les mesures de phase des porteuses et de pseudodistances observées à l'aide d'un seul récepteur GPS à double fréquence avec des orbites de satellites précises afin de réaliser du positionnement géodésique GPS autonome ayant une précision de quelques centimètres. Ceci est possible en fixant les estimés d'horloge et de coordonnées des satellites fournies par l'IGS et en modélisant les effets systématiques qui font varier de quelques centimètres la distance satellite-utilisateur. La présente communication décrit la méthode, spécifie le calcul de correction et donne un sommaire des modèles terrestre et spatiaux à mettre en place pour effectuer du positionnement précis à quelques centimètres en mode statique. Cette approche permet également d'utiliser le GPS pour mesurer, avec précision du centimètre, les retards de parcours en direction zénithal causés par la troposphère et le comportement d'horloge des récepteurs GPS avec une précision de 0,1 nanoseconde.

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