La réjection des trajets multiples fait référence à la capacité d'un récepteur ou d'un système d'antenne à réduire les erreurs causées par les signaux GNSS réfléchis. Lorsqu'un signal GNSS se déplace directement d'un satellite vers un récepteur, il fournit des données de positionnement précises. Cependant, les surfaces proches, telles que les bâtiments, les plans d'eau ou les structures métalliques, peuvent réfléchir le signal, ce qui l'amène à arriver au récepteur légèrement plus tard que le signal direct.
Ce retard entraîne des erreurs de positionnement, en particulier dans les environnements où les réflexions de signaux sont courantes. Pour lutter contre cela, les ingénieurs conçoivent des systèmes dotés de techniques de réjection des trajets multiples qui minimisent activement l'impact de ces signaux réfléchis.
Différentes méthodes pour obtenir la réjection des trajets multiples
Pour réaliser la réjection des trajets multiples, les récepteurs GNSS et les antennes utilisent plusieurs méthodes. Les antennes géodésiques de haute qualité, par exemple, intègrent des plans de masse et des anneaux d'arrêt qui bloquent les signaux à faible angle, où les réflexions sont les plus susceptibles de se produire. De plus, les récepteurs GNSS modernes utilisent des algorithmes de traitement du signal qui détectent et ignorent les signaux retardés en fonction de leur synchronisation et de leur angle d'arrivée.
La méthode innovante de réjection des trajets multiples implique un récepteur GNSS basé sur un multicorrélateur avec un filtre de Kalman étendu (EKF) qui agit comme un solveur itératif, remplaçant le système de suivi de code à boucle à verrouillage de délai (DLL) typique. Cette technique réduit considérablement les erreurs de positionnement et conserve une faible complexité, facilitant son utilisation dans les paramètres de traitement en temps réel.
Ces systèmes bénéficient également de l'utilisation de signaux multifréquences (L1, L2, L5), car la comparaison de plusieurs signaux permet de différencier les trajets directs et réfléchis.
Exemples de méthodes efficaces
En conséquence, les systèmes avec une réjection efficace des trajets multiples fournissent un positionnement plus précis et stable. Ceci est particulièrement précieux dans les environnements urbains où les grands bâtiments et autres surfaces réfléchissantes créent des conditions de signal complexes. Par exemple, un géomètre travaillant près d'un gratte-ciel en verre bénéficie d'une antenne qui rejette les signaux réfléchis, maintenant une précision au centimètre près même dans des environnements difficiles.
En agriculture de précision, les tracteurs guidés par GNSS utilisent la réjection des trajets multiples pour suivre des trajectoires exactes à proximité des arbres, des silos et des systèmes d'irrigation.
De plus, la navigation maritime repose également sur des systèmes résistants aux trajets multiples. Les navires passant sous des ponts ou à proximité de structures métalliques peuvent subir un positionnement perturbé en raison des signaux réfléchis par les surfaces proches. Cependant, grâce à une forte réjection des trajets multiples, le système de navigation embarqué continue de fonctionner de manière fiable.
Dans l'ensemble, la réjection des trajets multiples améliore la fiabilité et la précision du GNSS dans des environnements réels et difficiles. Il minimise les réflexions de signaux pour prendre en charge les levés terrestres de haute précision, le vol de drone, la navigation, la cartographie de construction et la surveillance sismique.
À mesure que l'utilisation du GNSS se développe, les systèmes doivent activement rejeter les interférences de trajets multiples pour garantir un positionnement cohérent et fiable.