Pour que le robot puisse peindre avec précision, il est nécessaire qu'il connaisse sa position exacte à tout moment. Le robot le fait en utilisant un certain nombre de technologies interconnectées dans le domaine de la géopositionnement.
En bref, la précision avec laquelle le récepteur GNSS peut déterminer sa position dépend du nombre de satellites dont il peut recevoir des signaux - plus il y en a, mieux c'est. En utilisant les signaux de plusieurs satellites, le récepteur effectue un processus appelé triangulation. Il calcule la distance à chaque satellite en fonction du temps qu'il a fallu pour que les signaux arrivent, puis combine les informations de distance de tous les satellites pour calculer sa position exacte dans l'espace tridimensionnel (latitude, longitude et hauteur).
Cependant, les perturbations dans l'atmosphère rendent le signal GNSS moins précis. Cela est atténué en comparant continuellement les signaux reçus avec les données de correction reçues via Internet à partir de ce qu'on appelle des casters NTRIP.
Pour une introduction de base aux technologies centrales, voir ci-dessous.
Image : RTK est une forme spécifique de GNSS différentiel en temps réel qui fournit des niveaux de précision très élevés. NTRIP est un protocole utilisé pour transmettre des données de correction, et il peut être utilisé en conjonction avec RTK pour faciliter la couverture à grande échelle et la livraison de corrections en temps réel via Internet.
Qu'est-ce que le GNSS ?
La navigation par satellite, ou Satnav, est un système qui utilise des satellites pour fournir une géopositionnement autonome. Un système de navigation par satellite avec une couverture mondiale est appelé un Système Mondial de Navigation par Satellite (GNSS).
GNSS fait référence à une constellation de satellites fournissant des signaux depuis l'espace qui transmettent des données de positionnement et de synchronisation aux récepteurs GNSS. Les récepteurs utilisent ensuite ces données pour déterminer leur emplacement.
En 2023, quatre systèmes mondiaux sont opérationnels :
- Le Système de Positionnement Global (GPS) des États-Unis
- Le Système Mondial de Navigation par Satellite (GLONASS) de la Russie
- Le Système de Navigation par Satellite BeiDou de la Chine (BeiDou est le chinois pour la constellation de la Grande Ourse)
- Le Galileo de l'Union Européenne (nommé d'après Galileo Galilei)
Dans le langage courant, l'acronyme GPS est souvent utilisé lorsqu'on parle de navigation par satellite, car le GPS est le plus ancien et le plus connu des quatre systèmes GNSS. Cependant, presque tous les récepteurs GNSS modernes utilisent les quatre systèmes GNSS.
Qu'est-ce que le DGPS ?
Le Système de Positionnement Global Différentiel (DGPS) est une technique utilisée pour améliorer la précision des mesures GNSS (Système Mondial de Navigation par Satellite). Il est particulièrement important dans les applications où des niveaux de précision très élevés sont requis, comme la peinture de vos terrains de sport.
Le DGPS implique la mise en place d'une station de référence avec un emplacement connu et précisément relevé. Cette station calcule les erreurs dans les signaux GNSS et génère des données de correction. Ces données sont ensuite diffusées aux récepteurs GNSS mobiles à proximité, qui appliquent ensuite les corrections à leurs propres mesures.
Les données de correction dans le DGPS sont généralement diffusées par des signaux radio directement de la station de référence aux récepteurs mobiles.
Qu'est-ce que le RTK (Cinématique en Temps Réel) ?
Le RTK est une forme plus avancée de DGPS qui fournit des niveaux de précision encore plus élevés en temps réel. Le RTK utilise également une station de référence, mais il compare continuellement sa propre position avec la position connue. Il calcule les données de correction en temps réel et les envoie au récepteur mobile, permettant une précision au centimètre près.
Les réseaux RTK de stations de référence fixes étendent l'utilisation du RTK à une zone plus large contenant un réseau de stations de référence. La fiabilité opérationnelle et la précision dépendent de la densité et des capacités du réseau de stations de référence.
Le RTK peut atteindre une précision au centimètre près, ce qui le rend adapté à des applications très précises telles que la peinture des terrains de sport. Les données de correction RTK sont généralement transmises en utilisant Ntrip.
Qu'est-ce que NTRIP ?
Ntrip (Transport en Réseau des RTCM via le Protocole Internet) est un protocole utilisé pour transmettre des données de correction, utilisé en conjonction avec le DGPS et le RTK pour faciliter la couverture à grande échelle et la livraison de corrections en temps réel via internet. NTRIP peut supporter divers niveaux de précision, selon l'implémentation spécifique, mais il est capable de fournir une précision au centimètre près lorsqu'il est utilisé en conjonction avec le RTK.
NTRIP repose sur un réseau de stations de référence et un serveur centralisé (NTRIP Caster). Les stations de référence envoient des données de correction au caster, qui les distribue ensuite aux récepteurs GNSS mobiles via internet.