Phénomènes de propagation GNSS
Comprendre d’où viennent les erreurs de positionnement
Entre le satellite et l’antenne, le signal GNSS traverse l’atmosphère puis l’environnement local : ponts, bâtiments, végétation, émetteurs parasites. Chaque obstacle déforme la mesure à sa manière. Cette page présente ces phénomènes tels que nos essais les observent, et la façon de les quantifier.
Erreurs globales et erreurs locales
- Erreurs globales : orbites, horloges, géométrie des satellites, ionosphère et troposphère ; en partie corrigées par les systèmes SBAS comme EGNOS
- Erreurs locales : masquages, multitrajets, diffraction, interférences ; elles dominent en milieu terrestre
- Erreurs du terminal : chaîne de réception, algorithmes, services de correction, capteurs de navigation
Quatre sources locales d’erreur, observées sur le terrain
Une dizaine de récepteurs identiques, partageant la même antenne, traversent des zones urbaines et péri-urbaines. Leurs trajectoires révèlent quatre phénomènes :
Les ponts
Les trajectoires se dispersent sous le pont puis reconvergent plus loin : une seule mesure ne suffit pas à caractériser un récepteur.
Les bâtiments
Toutes les trajectoires sont tirées vers l’immeuble : le récepteur accroche des ondes réfléchies (multitrajets) et la position se décale.
La végétation
Le feuillage atténue et diffracte les signaux : chaque récepteur donne une position différente.
Les interférences
Une interférence fugitive dégrade la précision ; plus forte, elle peut empêcher toute mesure.
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Justesse et fidélité, les deux composantes de l’erreur
Face à un multitrajet net, tous les récepteurs convergent vers la même position erronée : c’est une erreur déterministe, qui se mesure par la justesse. Sous un feuillage, chacun se trompe différemment : c’est une erreur aléatoire, qui se mesure par la fidélité. Les deux se cumulent en milieu réel.
Un seul passage sur site ne fournit qu’un échantillon, insuffisant pour les distinguer. Un simulateur, à l’inverse, ne produit que des erreurs déterministes. Le rejeu répété de signaux réels numérisés (record & replay) permet d’établir les deux.
L’EN 16803-1 exprime le résultat par une courbe de distribution cumulée (CDF) et retient trois repères : 50 %, 75 % et 95 % des mesures.
Pour aller plus loin : Méthodologie des essais GNSS · Scénarios GNSS sur mesure · Références et projets
Besoins
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Un phénomène à caractériser ?
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