Système mondial de localisation différentiel (DGPS)

Table des matières


Performance du système

Précision

La précision des positions du service DGPS doit être d'au moins 10 m (95 % du temps) dans toutes les zones de couverture spécifiées (pour la constellation totale des 24 satellites GPS et une valeur HDOP < 2,3). Comme la position relevée de l'antenne de la station de référence DGPS est établie en fonction du système de coordonnées NAD83, la position déterminée de façon différentielle par l'utilisateur est convertie par procédé inhérent au système de coordonnées NAD83. Lorsqu'il utilise les cartes NAD83 à l'intérieur de la zone de desserte, le matériel utilisateur n'a à effectuer aucune conversion de niveau de référence par rapport au WGS-84.

Disponibilité

Une émission DGPS est définie comme étant satisfaisante quand :

  1. elle est conforme
  2. elle est conforme
  3. la limite de dépassement de temps de la PRC pour au moins quatre satellites n'a pas été atteinte;
  4. le numéro d'identification de la station DGPS correspond aux almanachs du radiophare.

L'utilisateur est principalement intéressé à recevoir un signal DGPS satisfaisant avec un minimum d'interruptions. Appelé « disponibilité utilisateur », ce paramètre est fonction de trois facteurs :

  1. la fiabilité de la station DGPS;
  2. l'effet du bruit atmosphérique empêchant le matériel utilisateur de recevoir des émissions DGPS autrement conformes;
  3. le fait qu'un utilisateur se trouve dans une zone de couverture standard/améliorée ou dans une zone de couverture multiple.

Le premier volet de la disponibilité utilisateur réside dans la fiabilité de tout le matériel des stations de diffusion DGPS (voir figure 2). Appelée fiabilité de diffusion, elle est établie à au moins 99,7% (voir des détails sur cette expression dans la section Définitions). Un utilisateur peut considérer cette fiabilité comme la probabilité qu'un message DGPS diffusé procure des corrections DGPS conformes, à une puissance spécifiée, lorsqu'un utilisateur sélectionne le message en question.

Le second volet de la disponibilité utilisateur est appelé disponibilité de diffusion. étant donné que le bruit atmosphérique varie selon le temps et la région, une modélisation permet de déterminer la disponibilité des signaux à différents emplacements de stations de diffusion DGPS au moyen des facteurs de bruit du CCIR. Ce processus sert aussi à évaluer la puissance apparente rayonnée nécessaire pour chaque émetteur de radiophare et la région de couverture dans laquelle cette disponibilité est assurée (voir des détails à la section Définitions et la définition de la couverture). La disponibilité de la diffusion sera d'au moins 99 % à la limite de la zone de couverture annoncée pour une station DGPS.

Le troisième volet fournit la disponibilité optimale, étant donné que le service pourra être assuré par une autre station DGPS en cas de panne totale d'une station DGPS.

Il sera nécessaire de recueillir à long terme des données DGPS empiriques et d'analyser l'expérience opérationnelle pour établir avec précision le facteur de disponibilité utilisateur.

Une émission DGPS est jugée conforme si elle satisfait aux exigences suivantes :

  1. la limite de protection est respectée;
  2. l'émission est surveillée;
  3. le RS recoit une RSID correcte;
  4. l'erreur de position est inférieure à la tolérance admissible.

Conception de la station de diffusion DGPS

La redondance du matériel permet d'atteindre une fiabilité de 99,7 % (voir figure 4 illustre une configuration de station de diffusion DGPS représentative.

Figure 4: Schéma fonctionnel d'une station DGPS

Figure 4 -Schéma fonctionnel d'une station DGPS

La station de référence (RS) et le moniteur d'intégrité (IM) fonctionnent en autonomie. Lorsque la RS ou l'IM tombe en panne, le matériel redondant doit passer en ligne par l'intermédiaire de la station de contrôle (CS) ou à la suite d'instructions du moniteur de contrôle. Dans ce dernier cas, la transmission des signaux DGPS prend plus de temps à se rétablir, du fait qu'elle exige les instructions d'un opérateur.

Couverture de diffusion DGPS

Le rendement de la couverture DGPS peut être affecté par des bruits atmosphériques et d'origine humaine qui sont captés dans la largeur de bande du récepteur de radiophare. L'expérience a démontré que le niveau de bruit dans les eaux territoriales est considérablement plus élevé qu'en mer. Ainsi, deux niveaux de couverture sont publiés :

Couverture en mer  La zone de desserte de radiodiffusion DGPS en mer sera définie comme la zone à l'intérieur de laquelle le signal radio DGPS présente une force d'au moins 75 µV/m ou comme une zone offrant une disponibilité d'au moins 99 % dans des conditions de niveau moyen annuel de bruit, les conditions les plus contraignantes étant retenues.

Couverture terrestre  La zone de desserte de radiodiffusion DGPS terrestre sera définie comme la zone à l'intérieur de laquelle le signal radio DGPS présente une force d'au moins 100 µV/m ou comme une zone offrant une disponibilité d'au moins 99 % dans des conditions de niveau moyen annuel de bruit, les conditions les plus contraignantes étant retenues.

Les niveaux des signaux DGPS peuvent être réduits par endroits à l'intérieur d'une zone de couverture publiée en raison d'obstacles naturels (comme les fjords) ou artificiels (comme les ponts). Dans la mesure où le récepteur continue à capter et à décoder les données de correction DGPS dans le signal de niveau réduit, la qualité de la sortie en position du récepteur de l'utilisateur n'en souffrira pas.

Tous les radiophares canadiens diffusent au débit de 200 bit/s, peu importe s'ils fournissent une couverture terrestre ou en mer.

Une redondance de couverture radio provenant de stations canadiennes et américaines est disponible à plusieurs endroits.

Les particularités des couvertures DGPS au Canada sont indiquées dans les Aides radio à la navigation maritime de Pêches et Océans Canada (publications 5470 et 5471 du MPO).

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