Service temps réel BANIAN

Les services Banian temps réel

 

Le service « temps réel » BANIAN (http://www.banian.gouv.nc/Map/SensorMap.aspx) est constitué de 19 stations situées sur la Grande-Terre et les îles Loyauté. 17 d’entre elles sont équipées de récepteurs Trimble NETR9, les deux autres de récepteurs NETR5. Toutes les antennes sont de type Zephyr Geodetic 2. La 20ème station constituant le réseau Banian est la station de Numbo (ROVI) qui n’est pas incluse dans le réseau temps-réel car elle constitue justement un outil de contrôle de la qualité du positionnement sur la région de Nouméa.

 

Tout utilisateur situé dans la zone de couverture (Grande-Terre + Lifou + Maré + Ouvéa), disposant d’une connexion 3G en état de marche sur son GPS (donc dans une zone de couverture OPT) et d’un récepteur bifréquence compatible, a la possibilité de se positionner en temps réel dans le RGNC91-93 avec une précision centimétrique. Si vous ne disposez pas d’une connexion 3G, un service de positionnement temps réel gratuit par radio est possible autour de Nouméa et Pouembout.

Le but de ce service de positionnement est :

  • d’apporter aux utilisateurs une référence unique, de qualité centimétrique, accessible partout et à moindre coût
  • d’améliorer le rendement des utilisateurs en leur évitant d'acheter et d'utiliser un récepteur de base

 

Un service de positionnement temps réel sub-métrique (DGPS en réseau) est également disponible sur l'ensemble de la Nouvelle-Calédonie ainsi qu’un service de positionnement différentiel sub-métrique (DGPS simple) généré par la station de Lifou (LPIL). Pour utiliser le service DGPS il n’est pas nécessaire de disposer d’un récepteur géodésique ou topographique bi-fréquence.

 

Comment utiliser ces services ?

 

Pour ces deux services temps réel (positionnement centimétrique ou sub-métrique) une inscription est nécessaire sur le site www.banian.gouv.nc

L’utilisateur est tenu de respecter les conditions générales d’utilisation du réseau Banian du gouvernement de la NC.

 

Le serveur de connexion est banian.gouv.nc sur le port 8000

 

Le format de diffusion des corrections dépend du matériel de l’utilisateur. Pour les récepteurs Trimble récents le format optimal est CMRx. Les autres devront choisir entre CMR+ (ancien format Trimble, maintenant ouvert à tous les récepteurs mais prenant seulement en compte les corrections sur les satellites GPS) ou RTCM v2.3 ou 3.1 (format de diffusion standard, incluant Glonass).

Nous recommandons aux utilisateurs de matériel Trimble compatible d’utiliser le format CMRx, aux autres le format RTCM3.1.

La liste des formats de diffusion des corrections est disponible ici

 

Nota : Bien que les récepteurs de 17 stations (sur 19) du réseau Banian temps-réel soient multiconstellations, le positionnement temps réel n’inclut de corrections que sur les satellites GPS et Glonass. Le système est disponible 24h/24, 7 jours sur 7. L’assistance technique est disponible au 28 03 27 aux heures de bureau ou par mail (bgn.dittt@gouv.nc)

 

Problèmes de connexion au réseau 3G/4G de l’OPT ?

 

Vous pouvez consulter ici (http://www.opt.nc/carte-du-reseau-mobile) la carte des zones de couverture du réseau Mobilis de l’OPT. Le positionnement « Banian » temps réel est limité aux zones de couverture 3G/4G.

 

 

Le principe du positionnement temps réel centimétrique en réseau (solution Virtual Reference Station RTK)

 

Les principales erreurs affectant le positionnement d’un mobile GNSS sont les effets atmosphériques, les erreurs d’orbite, les décalages d’horloge et les multitrajets.

Le but d’un positionnement RTK est d’éliminer les deux premières. En effet, les erreurs liées à la traversée de l’ionosphère et de la troposphère, ainsi que les erreurs d’orbite, sont spatialement corrélées, et la couverture par un réseau assez dense et bien réparti permet d’en éliminer une grande partie. Les coordonnées des stations permanentes du réseau étant considérées connues et fixes, les différences entre coordonnées estimées et coordonnées fixées, à chaque instant, correspondent en partie aux effets de la somme de ces erreurs sur l’estimation de la coordonnée.

La solution VRS, disponible sur Grande-Terre, consiste à estimer ce terme de correction pour chaque station permanente, et à l’interpoler au niveau d’une station de base virtuelle qui se situerait à proximité immédiate de la position de l’utilisateur. Cette interpolation utilise une méthode de krigeage et permet également, si besoin, de créer une station virtuelle hors de l’enveloppe convexe des stations du réseau (extrapolation), ce qui explique pourquoi le service temps-réel « Banian » peut marcher dans le lagon. La position de cette station virtuelle est déterminée à partir de la position approximative issue des messages NMEA envoyés par l’utilisateur sur le serveur Banian.

Les observations brutes sur cette station virtuelle sont elles-mêmes interpolées de la même façon. Le flux de données ainsi simulé sur cette station virtuelle est envoyé au format RTCM/CMR+/CMRx à l’utilisateur.

La ligne de base très courte ainsi créée va permettre de fixer rapidement les ambigüités au niveau du mobile, en permettant d’éliminer une grande partie des erreurs d’orbites, des erreurs liées à la ionosphère, des biais d’horloge satellites et une partie plus ou moins importante du délai troposphérique selon la position du mobile.

 

Sur Lifou, Maré et Ouvea, le positionnement temps réel est possible par 3G mais n’utilise par le modèle VRS mais seulement des corrections « mono-stations » semblable à ce qui est possible par radio autour de Noumea ou Pouembout. Les corrections sont directement calculées à partir de la station de référence la plus proche.

 

 

L’architecture du réseau GNSS temps réel BANIAN

 

Architecture du réseau Banian temps réel

 

Les flux d’observations des 19 stations au format CMR+ sont transférés en temps réel au centre de contrôle BANIAN de la DITTT via le protocole NTRIP par ADSL puis par une ligne spécialisée. Les serveurs calculent en temps réel des flux de corrections CMR ou RTCM ensuite diffusés aux utilisateurs via internet en fonction du mountpoint choisi.

L’utilisateur doit choisir, selon le format des corrections désirées (CMRx par exemple), le mountpoint VRS_CMRx sur Grande-Terre, LPIL_CMRx sur Lifou, MRTG_CMRx sur Maré ou IAAI_CMRx sur Ouvea.

 

 

Diffusion par radio des corrections pour le positionnement temps réel

Les corrections temps réel de la station NRMD sont diffusées sur la fréquence 444 MHz, au format CMR+ pour un positionnement sur Nouméa.

Le même système est disponible sur la station de Pouembout (PMBT). La radio branchée à la station GPS appartenant à la Province Nord, il conviendra de se rapprocher du Service Topographique de la Province Nord pour plus de détails.

 

 

Qualité du service de positionnement temps réel Banian

Le BGN a engagé en 2015 un contrôle systématique de la qualité du positionnement temps réel en réseau, en divers lieux et dans diverses configurations (masques élevés, simulation de la panne d’une ou plusieurs stations de référence du réseau).

Il est recommandé, pour du levé GNSS classique, de mesurer chaque point 5 secondes au minimum, et de moyenner les 5 positions obtenues (moyenne en général automatisée sur les récepteurs GNSS) pour obtenir les coordonnées du point.

 

Les résultats, détaillés ci-dessous, montrent qu’en planimétrie, la précision d’une mesure est meilleure que 1.5 cm avec un intervalle de confiance de 95%. La précision est dégradée d’un facteur deux lorsque l’on travaille en zone montagneuse : l’utilisateur a 95% de chances d’avoir une précision meilleure que 2.9 cm dans des conditions normales. Ces précisions sont dégradées de 20% à 30% dans des conditions d’exploitations anormales (cas des 3 stations Banian les plus proches hors service, ce qui reste très rare).

 

En altimétrie, la précision du positionnement est plus sensible au lieu (les précisions sont dégradées d’un facteur 3 à 4 en zone montagneuse, particulièrement en altitude) et à l’absence des stations de référence proches (la précision est diminuée de 50% en moyenne lorsque les trois stations les plus proches sont hors service). Ainsi, dans des conditions d’exploitation normales, la hauteur ellipsoïdale obtenue en temps réel a 95% de chance d’être plus précise que 3.9 cm hors de la chaîne centrale, et reste dans l’intervalle de confiance des 10 cm lors de travaux dans la chaîne, même si la qualité de la composante altimétrique y est dégradée.

 

Le tableau ci-dessous résume la qualité du positionnement temps réel BANIAN.  

 

Conditions optimales (toutes les stations opérationnelles)
  Planimétrie Altimétrie
Précision moyenne hors chaîne centrale (1 sigma) 0.8 cm 1.9 cm
Précision moyenne chaîne centrale (1 sigma) 1.4cm 5.5 cm
Intervalle de confiance à 95% hors chaîne centrale 1.5 cm 3.9 cm
Intervalle de confiance à 95% dans la chaîne centrale* 2.9 cm 9.8 cm
Conditions dégradées (3 stations les plus proches déconnectées)
  Planimétrie Altimétrie
Précision moyenne hors chaîne centrale 1.1 cm 3.3 cm
Précision moyenne chaîne centrale 1.6 cm 6.9 cm
Intervalle de confiance à 95% hors chaîne centrale 1.8 cm 5.9 cm
Intervalle de confiance à 95% dans la chaîne centrale* 3.6 cm 12.4 cm

* test réalisés dans la chaîne centrale : Netchaot, Bopope (Koné), Kouaré, Nakalé (Thio) en 2016

 

 

Indicateurs de fiabilité du service Banian

 

Le Bureau de la Géodésie et du Nivellement s’assure du bon fonctionnement du réseau et du centre de contrôle. Il procède à des tests de fiabilité (temps de connexion, précision) lors de ses missions de maintenance des réseaux matérialisés. Il dispose aussi d’un outil de contrôle en temps réel des performances du réseau sous la forme d’un mobile situé à Numbo (c’est la station permanente de Nouméa-Numbo qui joue ce rôle) dont on mesure en continu les écarts obtenus entre la position instantanée via VRS et la position exacte.

Dans un souci de satisfaction et de transparence vis-à-vis des utilisateurs, le Bureau de la géodésie et du Nivellement met à disposition des utilisateurs les indicateurs suivants :

  • disponibilité moyenne mensuelle des stations dans le modèle de correction temps réel
  • temps de latence par station et son évolution temporelle (c'est-à-dire le temps nécessaire pour que les corrections soient calculées à partir des données transmises par la station en temps réel). Ce temps de latence doit être inférieur à 1s pour que la station puisse être intégrée au modèle de corrections pour le VRS
  • nombre moyen de stations dans le modèle de correction temps réel (à rapporter au chiffre théorique de 17)

-   le nombre moyen d’utilisateurs distincts mensuel des services temps réel et post-traitement et le nombre mensuel cumulé d’heures de connexion au serveur temps réel

Temps de latences moyens sur 2016 avant et après la mise en place de la 3G à Goro (Février – Septembre 2016) en ms

 

Temps de latences hebdomadaires moyens sur l’année 2016

 

 

NB : GORO étant la seule station à ne pouvoir être équipée de l’ADSL, son temps de latence était 3 à 10 fois plus élevé que celui des autres stations. En conséquence, elle a été équipée d’un modem 3G en décembre 2016.

 

Nombre hebdomadaire d’utilisateurs différents des services BANIAN temps réel (VRS) et post-traitement (Trimble Data Shop)

 

Nombre d’heures cumulées de connections significatives aux services BANIAN temps réel entre 2013 et fin 2016

 

 

 

Contacts

Pour contacter les gestionnaires du réseau BANIAN, vous pouvez :

  • Nous téléphoner : M. MICHEL-VILLAZ au (687) 28.03.27
  • Nous écrire :
    • Par courriel : bgn.dittt@gouv.nc
    • Par fax       : (687) 27.81.18
    • Par courrier : BP M2, 98842 Nouméa Cedex