Effets de la troposphere sur les signaux GPS
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Lors de sa traversée de l’atmosphère, le signal GPS est retardé par rapport à une traversé équivalente du vide.
L'indice de réfraction de l'atmosphère va avoir 2 effets. Tout d'abord, le fait que cet indice soit différent de l'unité va avoir comme effet de retarder l'onde, sa vitesse de propagation dans l'atmosphère étant inférieure à sa vitesse de propagation dans le vide. Ensuite, du fait de la non constance de cet indice, son gradient va avoir tendance à courber le signal GPS.
On quantifie ce délai en terme de distance et on l'appelle délai troposphérique.
Ce délai peut être décomposé en deux termes :
– Le délai humide (SWD, pour Slant Wet Delay) : il représente la contribution de la vapeur d’eau et correspond à environ 10% du délai total. Il ne peut  être calculé à partir de données sol : il est nécessaire soit de l’estimer (par un traitement des signaux GPS), soit de mesurer précisément le profil de vapeur d’eau pour pouvoir le corriger.
– Le délai hydrostatique (SHD, pour Slant Hydrostatic Delay): il représente la contribution restante et peut être calculé à partir de l’équation de l’équilibre hydrostatique.

STD = SHD + SWD

En général on parle des composantes zénithales de chacun de ces délais, une fonction de projection (mapping-function) nous permettant de nous ramener à leur composante oblique.

ZTD = ZHD + ZWD

ZTD est le délai total au zénith, ZHD le délai hydrostatique au zénith et ZWD le délai humide au zénith.
En général, Le ZHD est de l'ordre de 2m, le ZWD de l'ordre de 10 cm, mais est beaucoup plus variable.

La méthode de correction des signaux GPS utilisée jusqu'à présent consiste à tout d'abord à corriger l'effet hydrostatique en estimant le délai hydrostatique zénithal (à partir d'une mesure de pression sol par exemple) que l'on projette en direction des différents satellites à l'aide d'une mapping-function hydrostatique. Ensuite, on estime le délai humide zénithal lors du traitement en utilisant cette fois ci une mapping-function humide.
Il a été montré qu'une correction a priori (avant traitement GPS) du délai humide permettait d'obtenir de meilleurs résultats lors du traitement.

Dans le cadre de ce projet, il a donc été décidé d’utiliser un système Lidar pour l’estimation de la composante humide du délai troposphérique dans les directions des satellites GPS, et permettre ainsi une correction a priori de l'effet de la vapeur d'eau sur les signaux.
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