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Dilution de la précision du GPS (DOP)

1975
Récepteur GPS dans un contexte géodésique montrant les signaux satellites et les valeurs DOP.

(Image générée à titre d'illustration uniquement)

La dilution de précision (DOP) est une mesure qui quantifie l'effet de la géométrie des satellites sur la précision du GPS. Une valeur de DOP faible indique une meilleure précision. Lorsque les satellites sont largement espacés dans le ciel, la géométrie est forte et la DOP est faible. Lorsque les satellites sont regroupés, la géométrie est faible, la DOP est élevée et les petites erreurs dans les mesures de pseudodistance se transforment en erreurs de position importantes.

La précision d'une position GPS ne dépend pas uniquement de la qualité du signal ou de l'horloge du récepteur ; elle est également fortement influencée par la configuration géométrique des satellites suivis. Ce concept découle de la résolution mathématique du système d'équations permettant de déterminer la position du récepteur. L'intersection des sphères de portée des satellites crée un volume d'incertitude. Lorsque les satellites sont éloignés les uns des autres dans le ciel, ces sphères s'intersectent selon des angles quasi perpendiculaires, créant un volume d'incertitude réduit et bien défini, et donc une position plus précise. Il s'agit d'une géométrie « forte » avec un faible degré de polarisation (DOP).

À l'inverse, si les satellites sont regroupés dans une même zone du ciel, leurs sphères s'intersectent selon des angles très faibles. Cette géométrie « faible » engendre un volume d'incertitude allongé et mal défini. Dans ce cas, même des erreurs mineures dans les mesures de pseudo-distance (dues aux retards atmosphériques, aux erreurs d'horloge, etc.) sont amplifiées, entraînant une erreur beaucoup plus importante dans la position calculée. Ce facteur d'amplification est le degré de position (DOP). Il existe plusieurs types de DOP : le DOP géométrique (GDOP, pour la position et l'heure 3D), le DOP de position (PDOP, pour la position 3D), le DOP horizontal (HDOP) et le DOP vertical (VDOP). Les récepteurs GPS calculent constamment ces valeurs et les utilisent souvent pour choisir les satellites à utiliser pour la détermination de la position, en privilégiant toujours la combinaison qui minimise le DOP.

UNESCO Nomenclature: 2502
Géodésie

Taper

Système abstrait

Perturbation

Incrémentale

Usage

Utilisation généralisée

Précurseurs

  • méthode d'estimation des moindres carrés
  • algèbre matricielle et algèbre linéaire
  • principes de propagation des erreurs en science de la mesure
  • concepts d'arpentage et de triangulation
  • théorie de la conception expérimentale optimale

Applications

  • planification de missions d'arpentage et d'aviation pour garantir une grande précision
  • Algorithmes de récepteur GPS qui sélectionnent le meilleur sous-ensemble de satellites
  • analyse des performances des constellations GNSS
  • recherche sur les canyons urbains et le positionnement en intérieur
  • systèmes de surveillance d'intégrité comme RAIM (surveillance autonome de l'intégrité du récepteur)

Brevets:

NA

Idées d'innovations potentielles

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Lié à : DOP, GDOP, PDOP, HDOP, VDOP, géométrie des satellites, précision GPS, navigation, géodésie, erreur de position.

Contexte historique

Dilution de la précision du GPS (DOP)

1950
1960
1970
1975
1980
1980
1982
1950
1960
1970
1970
1978
1980
1980
1982

(si la date est inconnue ou non pertinente, par exemple « mécanique des fluides », une estimation arrondie de son émergence notable est fournie)

Inventions, innovations et principes techniques connexes

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