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Vers la géolocalisation à l’échelle du centimètre
Par Xavier Biseul, publié le 11 août 2023
Grâce à une technologie de correction des données développée par le Cnes, la start-up Geoflex augmente la précision des systèmes de navigation par satellite de type GPS ou Galileo.
Certains cas d’usage critiques, dans les domaines des transports, de l’agriculture ou du BTP ne peuvent se contenter de la précision apportée par les services de géolocalisation actuels. Le GPS américain fournit seulement une précision de cinq à dix mètres et son homologue européen Galileo de l’ordre du mètre.
Start-up francilienne, Geoflex augmente, dans un facteur de cent, la précision apportée par ces GNSS (Global Navigation Satellite Systems) qu’il s’agisse des deux précités ou de leurs équivalents russe (Glonass) et chinois (BeiDou). Elle propose ainsi, en complément et sur abonnement, un « flux de correction » en temps réel à intégrer par les industriels dans leurs offres ou via un boîtier spécifique tout-en-un. Le résultat ? Une précision qui « monte » à quatre centimètres partout dans le monde, sur terre, en mer et dans les airs.
Un flux de correction
Pour cela, Geoflex s’appuie sur une technologie développée depuis une douzaine d’années par le Centre national d’études spatiales (Cnes). PPP (pour Positionnement Ponctuel Précis) a fait l’objet du dépôt de sept brevets et redresse les erreurs sur les signaux émis par les GPS, qu’elles se produisent au niveau du satellite – erreurs d’orbite ou de l’horloge atomique, biais électroniques, températures extrêmes (80°C à -40°C) affectant la diffusion du signal – ou à celui du récepteur – retard du signal dû à la réfraction de l’ionosphère, signal multi-trajet dans les canyons urbains ou sous un feuillage dense…
Avec des satellites en orbite à 25 000 km de la Terre, le cumul de ces « minuscules erreurs » entraîne, au bout du compte, des marges d’erreur importantes dans le calcul de la géolocalisation. « Une erreur d’une nanoseconde sur une horloge atomique satellite correspond à décalage de positionnement de portée de 30 cm entre le satellite et le récepteur », indique Geoflex sur son site.
Un réseau de 80 stations au sol
Pour produire les données de correction, Geoflex exploite un réseau de 80 stations au sol situées sur toute la surface du globe, permettant à chaque satellite en orbite d’être « vu » en permanence par un minimum de six stations. Ces stations enregistrent et transmettent en temps réel les mesures GNSS à plusieurs centres de traitement, situés notamment en Europe et en Amérique du Nord. Ces derniers calculent en temps réel les corrections GNSS.
Les récepteurs GNSS bénéficiant du service de Geoflex sont équipés d’un moteur de positionnement qui met en regard les données brutes du signal des satellites et ces données de correction. Au cours de cette phase dite de « convergence » qui peut durer jusqu’à 30 minutes, ce moteur améliore pas à pas la précision jusqu’à 4 cm, dans 95 % des cas.
Le moteur de positionnement Geoflex affine peu à peu la position donnée par le système GNSS (GPS, Galileo…) à l’aide d’un modèle statistique basé sur l’ensemble croissant de données reçues du satellite. Il faut environ 30 minutes de données pour obtenir une précision d’environ 4 cm.
Lors de sa récente levée de fonds de 6 M€ auprès de Bouygues, Stellantis et Thales, Geoflex a évoqué les besoins en positionnement et d’horodatage de très haute précision de ces industriels. Dans le monde des transports, on pense aux systèmes d’aide à la conduite dans la voiture connectée, au pilotage de drones et de taxis volants ou à l’optimisation du trafic ferroviaire et de l’information voyageurs.
L’hyper-géolocalisation participe aussi à une agriculture dite de précision, qu’il s’agisse de l’épandage de produits phytosanitaires ou du traitement mécanique des mauvaises herbes. Plus généralement, pour des opérations qui nécessitent un horodatage et un positionnement authentifiés, Geoflex permet de certifier le bon positionnement des personnes ou des objets connectés ou de tracer des opérations terrain en résistant aux techniques de brouillage et de leurre.
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