# Un prototype de station GNSS à bas coût

Maurin Vidal, Lucie Rolland, Jean-Mathieu Nocquet, Pierre Sakic

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Maurin Vidal, Lucie Rolland, Jean-Mathieu Nocquet, Pierre Sakic. Un prototype de station GNSS à bas coût. 2022, pp.8. hal-04224608

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Submitted on 2 Oct 2023

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Un prototype de station GNSS à bas coût

Les stations GNSS des réseaux per-
manents géodésiques tels que Ré-
sif-Rénag fournissent des données
de la plus haute qualité. Ces stations
reçoivent les signaux GNSS en conti-
nu et, avec les analyses GNSS les
plus complètes, capturent les défor-
mations lentes de la croûte terrestre
avec une précision de l'ordre du mil-
limètre par an sur 10 ans. Les mêmes
types de récepteurs et antennes
équipent le parc GNSS mobile GPS-
Mob et sont déployés pour des cam-
pagnes de mesure dans les zones
actives tectoniquement. Depuis
quelques années, des puces élec-
troniques multi-constellation GNSS,
multi-fréquence, basse consomma-
tion, et surtout moins coûteuses ont
été mises sur le marché.

La disponibilité de ces puces offre
une opportunité de développer
des nouvelles applications et de
produire des stations GNSS répon-
dant aux besoins des scientifiques
pour un prix inférieur à 1000 euros
par unité. Un prototype de station
multi-GNSS à bas coût a été déve-
loppé à l'OCA/Géoazur. Le système

comprend une puce GNSS bi-fré-
quence, une antenne bénéficiant
d'une calibration officielle, d'une
carte Raspberry et d'une clé 4G. Ce
développement s'attache à rendre
plus aisé, à la fois le déploiement
de stations GNSS sur le terrain et
la transmission de données GNSS
de qualité et exploitables pour le
positionnement précis en temps
réel et différé. Le développement
logiciel réalisé gère l'acquisition et
le stockage en local des données
au format constructeur et au format
standard du GNSS (format RINEX),
la gestion du flux d'observation en
temps réel via le protocole Ntrip et
l'envoi de fichiers horaires/journa-
liers vers un centre de données.

La validation de ce développe-
ment est actuellement en cours à
travers plusieurs tests. Nous avons
tout d'abord installé un banc d'es-
sai co-localisé avec la station GNSS
du réseau Résif-Rénag SOPH sur
le toit du laboratoire Géoazur. Les
premiers traitements montrent que
la station géodésique et la station
à bas coût offrent une précision

de positionnement équivalente.
Quatre exemplaires du prototype
ont été installés au nord Pérou dans
le cadre du projet ANR S5 visant à
étudier les séismes lents. Cette ex-
périence fournira un premier retour
sur la robustesse du dispositif sur
plusieurs années et l'impact de l'en-
vironnement tropical sur le matériel
et sur la qualité des données. Au-
jourd'hui, nous travaillons à réduire
la consommation énergétique et à
tester le dispositif en mer dans le
cadre du projet ANR ltec visant à dé-
velopper un dispositif de détection
de tsunamis à bas coût.

Les premiers résultats de ces dé-
veloppements ont été présentés sous
la forme d'un atelier aux journées
scientifiques et techniques de Résif
à Obernai (novembre 2021) et lors
de l'assemblée générale de Ré-
sif-Rénag.

Ces stations ouvrent de nouvelles
perspectives pour l'enseignement,
les applications scientifiques et la
surveillance. Elles permettent d'en-
visager des campagnes de me-
sures ultra-denses pour
la tomographie de la
troposphère ou l'étude
fine de petits signaux
tectoniques transitoires.
Elles permettent le dé-
veloppement de réseaux
de surveillance pour les
instabilités gravitaires ou
de renforcement des sys-
tèmes d'alertes tsunamis
par exemple. Elles pour-
raient aussi permettre
de constituer des parcs
pour les interventions en
cas de crise volcaniques
ou l'intervention post-sis-
mique pour à terme
compléter le parc mobile
GNSS de Résif.

Maurin Vidal, Lucie Rolland,
Jean-Mathieu Nocquet,
Pierre Sakic

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Photos et réalisation: Maurin VIDAL

<caption>1- A gauche : intégration du prototype de récepteur GNSS à bas coût dans un boîtier étanche ; à droite : exemple d'installation d'une station prototype en montagne.</caption>