On peut grandement améliorer la précision et l’intégrité d’une solution de positionnement par GNSS par un système de renforcement. On renforce les GNSS au moyen d’une source extérieure de corrections ou de messages d’avertissement. L’information nécessaire émane normalement de données collectées d’une station ou d’un réseau de référence de GNSS.

La figure 1 donne un aperçu de l’éventail des services de renforcement de GNSS divisés en trois grandes catégories principalement dictées par les besoins des utilisateurs finaux et le rendement des services. Ces catégories de services peuvent partager un certain nombre de caractéristiques, mais elles peuvent aussi différer nettement les unes des autres par la densité de leurs réseaux de stations et les méthodes employées pour estimer et diffuser les corrections. Les grandes catégories de services de renforcement portent habituellement les noms suivants : cinématique en temps réel (RTK), positionnement ponctuel précis (PPP) et GPS différentiel ou de couverture étendue (DGPS/WAGPS).

Figure 1. Éventail des services de renforcement de GNSS (disponible en anglais seulement)

L’exactitude est un facteur de première importance dans le choix d’un service de renforcement, elle est souvent primordiale pour satisfaire aux besoins d’une application. Les systèmes de renforcement de GNSS offrent une exactitude au centimètre ou au mètre près en fonction de facteurs comme le nombre de fréquences observées, les types de signaux mesurés (pseudo distance ou phase de l’onde porteuse), la densité du réseau de stations de référence et les taux d’actualisation, de latence et de transmission des corrections. L’efficacité de l’utilisation de mesures de phase de porteuse et la capacité de réduire les ambiguïtés à leur valeur entière peuvent aussi avoir une grande incidence sur l’exactitude.

On devrait aussi bien comprendre l’objectif d’un renforcement GNSS, car cela détermine le besoin d’un accès à un service après mission ou en temps réel, ce qui peut largement influer sur les coûts. Un accès après mission à des messages de correction suffit normalement à améliorer les estimations des coordonnées d’une station ou à établir la trajectoire d’un objet mobile après la période de collecte de données. Autrement, quand il faut connaître instantanément des positions précises en bornage foncier de parcelles ou en guidage machine dans une exploitation agricole ou minière de précision, l’accès à des données en temps réel devient essentiel.

Pouvoir se relier à des canaux de communication fiables et abordables est critique pour accéder à des corrections au GNSS en temps réel pour la navigation. Dans les régions où la téléphonie cellulaire est disponible, on peut fréquemment obtenir des corrections par Internet sans fil à un coût raisonnable. En région éloignée, le recours aux communications satellitaires est une option plus coûteuse et qui perd de sa fiabilité aux latitudes plus élevées lorsqu’elle implique des satellites géostationnaires. Il est toujours possible de déployer localement des émetteurs et récepteurs radio à ondes courtes, mais s’il faut couvrir un territoire plus vaste et si le relief nuit à la visibilité directe, cela peut devenir trop complexe et imposer un coût prohibitif.

Si l’exactitude est souvent le facteur premier dans la sélection d’un type particulier de correction GNSS, le rendement se mesure aussi en termes de fiabilité et d’intégrité. Ainsi, on aura peut-être besoin d’une exactitude au centimètre pour une machinerie à guidage automatique, mais on doit alors tolérer des pannes de service de corrections de quelques heures la nuit, sans incidence sur la productivité. Dans le cas de la navigation maritime ou aérienne, une exactitude au mètre peut se révéler satisfaisante, mais des pannes imprévues de quelques secondes ou des erreurs non détectées risquent de compromettre gravement la sécurité, auquel cas la fiabilité et l’intégrité seront les facteurs clés du rendement.

Comme les fournisseurs tiennent compte des besoins des utilisateurs et des coûts d’exploitation, ils trouvent normalement un compromis permettant d’optimiser le rendement pour un groupe donné d’usagers. Puisque la densité des stations de référence et le choix du canal de communication (au sol ou par satellite) influent grandement sur le coût d’un système, ils peuvent proposer un éventail de solutions aux usagers. Il est essentiel de bien comprendre les méthodes de renforcement sous leurs différents aspects afin de trouver la solution qui convient le mieux à une application.