Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites
2023-11-01
La géolocalisation est une fonction devenue courante, permettant de connaître la position d'un appareil selon un référentiel standardisé. Son fonctionnement se résume généralement à la triangulation d'une position, à partir de deux points de référence.
Applications
Il existe différents grands systèmes, portés par des acteurs indépendants :
- BěiDǒu (COMPASS) est maintenu par la Chine depuis 2003, à couverture locale ;
- Galileo est un projet européen opérationnel depuis 2016 ;
- Global Positioning System (GPS), développé par les États-Unis d'Amérique en 1995 (Faisant suite au système militaire TRANSIT) ;
- GLObalnaïa NAvigatsionnaïa Spoutnikovaïa Sistéma (GLONASS), développé par l'Union des Républiques Socialistes Soviétiques en 1996, mais réellement entré en fonction en 2010 ;
- Indian Regional Navigation Satellite System maintenu par l'Inde depuis 2018, à couverture locale ;
- Quasi-Zenith Satellite System (ou Michibiki) maintenu par le Japon depuis 2018, à couverture locale.
Des systèmes alternatifs existent, tels que le Doppler Orbitography and Radiopositioning Integrated by Satellite (DORIS) français, Argos, ou Cospas-Sarsat.
La qualité des signaux peut-être améliorée à l'aide de systèmes auxiliaires dits « d'augmentation », cela peut être via un réseau satellitaire (SBAS) ou un réseau terrestre (GBAS).
Validité
La précision du Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites (GNSS) dépend de trois facteurs :
- la puce GNSS de l'appareil ;
- la qualité de l'antenne ;
- le programme de traitement du signal.
Sur portable et sous Android, la marge d'erreur est facilement accessible en lecture via l'API du système. Seulement, rien ne permet de certifier la qualité même du signal après avoir été brassé par les composants propriétaires[1] — D'où des initiatives de bases de données communautaires[2]. Depuis mai 2016, et la version Android 7 de Google, les informations GNSS brutes sont également disponibles. Certaines applications s'appuient sur celles-ci pour permettre d'estimer la qualité de son matériel[3][4].
Cas d'usage
Pour contribuer à Panoramax j'utilise une combinaison d'images horodatées via OpenCamera, et une trace GPX via OsmAnd. Cela pourrait être simplifié — Au prix de la perte du GPX qui me permet d'alimenter OpenStreetMap — en utilisant la fonction de géolocalisation d'OpenCamera. Seulement, j'ai observé à l'usage que les coordonnées étaient tronquées de telle sorte à ce que mes images soient positionnées sur une grille ne permettant pas d'avoir une progression fluide dans les séries d'images. J'ai commencé par accuser l'application, le problème ayant été soulevé par d'autres personnes[5], mais au regard de ces nouvelles informations il se pourrait que cela vienne de l'appareil. De toute manière, ça ne coûte rien de faire le test.
Deux choses sont à faire pour cela :
- Activer la fonction développement « Forcer les mesures GNSS complètes »[6] qui pourrait être à l'origine des coordonnées « tronquées » par bridage de la fréquence d'actualisation ;
- Estimer la précision de mon téléphone via une application dédiée[7].
Pour le point de référence utilisé lors de l'estimation, rien de mieux que d'utiliser un des nombreux points géodésiques de l'IGN[8] — Attention au format de projection. Accessoirement j'ai également découvert l'existence d'une station bisontine à priori capable de RTK[9].
Références
[1] Crowdsourcing GNSS features of Android devices, Barbeau 2021
[2] Implementing the GPSTest Database: A Serverless Architecture, Barbeau 2021
[3] Measuring GNSS accuracy on Android devices, Barbeau 2019
[4] Test your Android device’s satellite navigation performance, EUSPA 2023
[6] GNSS, Interrupted: The hidden Android setting you need to know, Barbeau 2021
[8] Serveur de fiches géodésiques, IGN 2016
[9] Réseau GNSS permanent, IGN 2016
Source