Cartographie des corrections GNSS pour le monde : Première partie

L’Approche Globale de Topcon en matière de Corrections intégrées des GNSS et des Réseaux

Retracer l’évolution de l’industrie mondiale de l’arpentage et de la cartographie au cours des plus de 30 dernières années, c’est cartographier l’histoire de Topcon Corp, et plus particulièrement de sa filiale Topcon Positioning Systems.

Depuis l’introduction du plus petit télémètre électronique (EDM) au monde jusqu’aux premiers systèmes d’arpentage mobiles, la société a toujours repoussé les limites avec des innovations de positionnement, en se concentrant sur les industries de l’arpentage, de l’agriculture et de la construction.

Sa réputation d’innovateur en électronique a commencé avec les progrès de la technologie binoculaire, qui ont conduit à la sortie de son premier réfractomètre et du premier appareil photo reflex mono-objectif au monde doté d’un système de mesure à pleine ouverture (TTL). Ces innovations ont facilité une première solution de GED pour les géomètres, le DM-C2, et plus important encore, une intégration éventuelle avec la puissance de navigation et de positionnement du GNSS.

Ces explorations, investissements et avancées ont abouti à Topnet Live, un service de correction de réseau GNSS en temps réel qui offre une connectivité transparente aux entrepreneurs, aux agriculteurs et aux géomètres dans un monde de plus en plus compatible avec l’Internet des objets (IoT).

EXPERTISE FONDAMENTALE

Le service Topnet Live est un portail, une plate-forme parapluie qui englobe plusieurs réseaux régionaux et nationaux.

C’est un service directement facilité par les décennies d’expérience de Topcon dans la technologie optique, les lasers et les GNSS. Cette compétence a commencé lorsque la société a lancé son premier récepteur GNSS en 1990 et, à peu près au même moment, a acquis un fabricant d’équipements laser aux États-Unis avec un œil sur le développement d’applications de contrôle de machine. Peu de temps après, Topcon a formé Topcon Laser Systems, Inc., maintenant Topcon Positioning Systems, Inc.

L’inclusion d’instruments laser a facilité l’avancement du balayage laser 3D, aidé par l’acquisition de VOXIS, Inc., une société spécialisée dans la technologie de scanner laser et les systèmes de mouvement haute résolution, ainsi que l’introduction de l’innovant GLS-1000, un scanner laser 3D autonome adapté aux géomètres. Vient ensuite un système mobile d’arpentage et de cartographie, l’IP-S2, qui recueille des données de position précises, des images consécutives des zones environnantes et des données de nuages de points en couleur 3D, le tout à partir d’un véhicule en mouvement. La technologie intègre des technologies de détection de pointe, notamment des récepteurs GNSS de haute précision, des unités de mesure inertielle (IMU), des codeurs de roues de véhicules, des caméras vidéo numériques à 360 ° et des scanners laser.

En 2000, les équipes technologiques de Topcon ont commencé à fusionner des récepteurs GNSS avec des instruments d’arpentage conventionnels, ce qui a conduit au premier récepteur au monde capable de fournir une précision au millimètre près. Puis Topcon a présenté le GRS-1 (Geodetic Rover System), le premier récepteur GNSS portable entièrement intégré capable de traiter les signaux L1 et L2 tout en utilisant une antenne PG-A1 externe et avec une boussole électronique et un appareil photo numérique pour collecter des données supplémentaires.

Ce sont ces premières avancées qui ont jeté les bases du développement de Topnet Live.

AXÉ SUR LA FLEXIBILITÉ

Le concept de Topnet Live a commencé au début des années 2000 sous le nom de logiciel Topnet + avec les conseils de sommités de l’industrie telles que le Dr Clyde Goad, ancien scientifique de premier plan au National Geodetic Survey et professeur à l’Université d’État de l’Ohio.

Ian Stilgoe, Vice-président, Affaires émergentes mondiales pour Topcon Positioning Group, a déclaré: « La fiabilité, la précision et la précision sont des éléments essentiels de tout service de correction de qualité et la réalisation de ces capacités nécessite une très bonne géodésie, de bons moteurs de modélisation et une bonne infrastructure, comme des stations de base connectées de qualité, stables. Sans cette base, un service de correction n’est bon que dans le meilleur des cas — tout change lorsque nous atteignons le pic d’activité solaire dans quelques années. En ce qui concerne les services de correction, il est important de savoir ce qu’il y a sous le capot.”

” Le logiciel Topnet collecte des données GNSS en temps réel « , a déclaré Dimitry Kolosov, Senior Fellow pour Topcon Positioning Systems, basé à Moscou. Les données sont envoyées à un moteur logiciel sur le réseau qui traite les données, prépare le modèle et l’utilise pour générer des solutions RTK réseau qui peuvent ensuite être distribuées aux récepteurs rover sur le réseau qui les demande.

Au-delà de la base technique solide du développement logiciel Topnet +, Tom Morris, Chef de produit GNSS senior chez Topcon, a rappelé : “Notre objectif était de réduire l’effort requis par les utilisateurs pour définir des réseaux RTK en temps réel. Nous voulions un portail englobant des réseaux du monde entier, tout en conservant une approche hiérarchique dans l’ensemble du système.”

En 2007, Topcon a signé son premier client logiciel Topnet +, et un an plus tard, a déployé le prédécesseur de Topnet Live en Californie du Sud. En outre, Topcon a lancé Topnet CORS, un sous-ensemble de la suite logicielle complète offrant une couverture satellite 24 heures sur 24 avec des satellites GPS et GLONASS. Le service a incorporé des techniques avancées de traitement du signal pour réduire les interférences de signaux à trajets multiples et dans la bande pour un fonctionnement fiable dans les zones urbaines en générant des données GPS + RTK collectées à partir de toutes les stations de référence.

En 2012, le réseau Topcon s’était élargi pour inclure un portail européen, un portail russe et un portail nord-américain, comprenant chacun plusieurs réseaux plus importants. Actuellement, le portail prend en charge Galileo, GLONASS, BeiDou et QZAA.

Kyle Snow, Directeur de la recherche et du développement chez Topcon, a ajouté : “L’intégration de plusieurs constellations GNSS dans Topnet Live n’était pas un problème pour nous, car nous n’avions jamais sorti de produit uniquement GPS. Nous avions toujours fait de l’interopérabilité GNSS une priorité, de sorte que lorsque d’autres constellations devenaient disponibles, nous étions prêts à utiliser leurs données.”

Topcon maintient une approche hiérarchique non seulement au niveau du Topnet, mais dans l’ensemble du système. Chaque réseau régional est conçu avec redondance, de sorte qu’il y a toujours un repli, et le système s’autorégule avec l’équilibrage de charge. Lorsqu’un client final se connecte en ligne, il est automatiquement dirigé vers le serveur et le réseau les plus appropriés pour son abonnement, pour la couverture qu’il recherche et pour le type de service qu’il recherche.