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Katsigianni, Georgia. Hybridation multi-GNSS pour le positionnement précis

Katsigianni, Georgia (2019). Hybridation multi-GNSS pour le positionnement précis.

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Résumé en francais

Les systèmes GNSS sont largement utilisés pour les applications de positionnement précis en géosciences, et en particulier en géodésie spatiale. Jusqu'à présent, les mesures du système GPS sont principalement utilisées seules pour des applications scientifiques. L'arrivée de la constellation européenne Galileo, rend possible les études sur ce nouveau système pour vérifier ses capacités et ses possibilités seul ou combiné avec GPS dans un traitement Multi-GNSS. Le centre d'analyse CNES/CLS de l'IGS calcule de manière hebdomadaire les produits GNSS (GPS, GLONASS et Galileo) ; ces produits sont utilisés pour les applications scientifiques de positionnements précis. Un moyen d'obtenir la meilleure précision possible consiste à résoudre les ambiguïtés entières, inconnues, des mesures de phase. Jusqu'à présent, le centre d'analyse CNES/CLS effectue une résolution d'ambiguïté sur les observations GPS en utilisant la méthode zéro-différence et fournit les orbites et les horloges précises des satellites avec des ambiguïtés de phase fixées. L'objectif de ce travail est d'implémenter et valider si la méthode zéro-différence peut également être appliquée au système Galileo. Celle-ci comprend deux étapes. La première est la résolution des ambiguïtés de la combinaison Wide-Lane ; il est prouvé que les biais des satellites Galileo Wide-Lane sont stables sur de longues périodes et homogènes pour les différents types de récepteurs. Ces résultats ont permis de résoudre les biais Wide-Lane avec un taux de réussite proche de 100%. La deuxième étape de la méthode de zéro-différence est la résolution des ambiguïtés Narrow-Lane. Cette étape a été mise en œuvre pour le système Galileo dans un traitement de détermination précise de l'orbite multi-GNSS (avec les données GPS). Le pourcentage de succès de Galileo en matière de résolution des ambiguïtés atteint environ 93%, ce qui est similaire au système GPS. La propriété entière des horloges de phase Galileo permettant d'utiliser ces calculs au niveau utilisateur est démontrée. Les recouvrements d'orbite et " le Satellite Laser Ranging " utilisés pour valider les orbites obtenues ont montré une amélioration d'environ 50% des RMS3D (d'environ 7 cm à 3,5 cm) principalement dans les directions normales et tangentielles. Les résultats de ces travaux ont pu être appliqués aux produits du CA IGS CNES/CLS qui a commencé la livraison des produits " entiers " Galileo (orbites précises horloges et biais Wide-Lane satellites). D'autre part nous avons proposé une nouvelle méthode de comparaison des ambiguïtés. Enfin, des traitements PPP et PPP-AR cinématiques sont réalisés en utilisant des mesures des constellations Galileo et GPS seules ou dans un traitement Multi-GNSS (GPS + Galileo). L'intérêt est de valider la précision de chaque système GNSS individuellement mais aussi de vérifier leur compatibilité et de mesurer l'intérêt de traitement combinés. Les résultats ont montré que la précision de positionnement du système Galileo utilisé seul est pratiquement du même niveau que celle obtenue avec le système GPS. D'autre part l'utilisation conjoint des deux systèmes améliore les performances du positionnement GPS en offrant une répétabilité au niveau millimétrique et un gain de précision de positionnement d'environ 30% dans toutes les directions (comparaison GPS PPP-AR et Multi-GNSS PPP-AR). Tout cela indique que le système Galileo peut contribuer de manière significative au positionnement précis requis par les applications de géoscience via une solution Multi-GNSS (GPS + Galileo).

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Perosanz, Félix
Loyer, Sylvain
Ecole doctorale:Sciences de l'Univers, de l'environnement et de l'espace (SDU2E)
laboratoire/Unité de recherche :Géosciences Environnement Toulouse (GET), UMR 5563
Mots-clés libres :GNSS - Galileo - GPS - Multi-GNSS - Résolution des ambiguïtés - Zéro-différence - PPP - PPP-AR - IPPP - Positionnement précis
Sujets :Sciences de la terre
Déposé le :23 Jun 2020 14:08