Mises à jour et informations sur le SCRS-PPP

Les Levés géodésiques du Canada (LGC) de Ressources naturelles Canada (RNCan) ont mis à jour le service de positionnement ponctuel précis du Système canadien de référence spatiale (SCRS-PPP) le mercredi 14 mai 2025. Cette mise à jour du SCRS-PPP inclut, pour la première fois, la prise en charge du PPP avec résolution des ambiguïtés de Galileo (Galileo PPP-AR) pour les observations E1/E5a collectées à partir du dimanche 27 novembre 2022 lorsqu'elles sont traitées avec les produits Rapides ou Finaux. Les soumissions traitées avec les produits Ultra-rapides continueront à ne prendre en charge que les observations GPS et GLONASS.

Quels sont les avantages de l'ajout d'observations Galileo aux soumissions SCRS-PPP ?

Le principal avantage d'inclure des observations Galileo à double fréquence dans les soumissions SCRS-PPP est qu'elles permettent aux utilisateurs d'obtenir de meilleures précisions, en particulier pour des ensembles de données plus courts, par rapport aux soumissions GPS et GLONASS uniquement. Cela signifie que les utilisateurs peuvent collecter moins de données pour répondre à leurs besoins de précision, principalement parce-que, comme pour le GPS, le SCRS-PPP tentera de résoudre les ambiguïtés pour Galileo lorsque cela est possible. Plus de détails sur l'algorithme de résolution des ambiguïtés du SCRS-PPP sont disponibles dans le tutoriel de la version 3 du PPP-AR du SCRS-PPP. L'ajout de Galileo améliorera également la géométrie des satellites, en particulier lors de la collecte dans des conditions moins qu'idéales. Les figures 1 à 3 comparent les précisions obtenues par le SCRS-PPP v4 avec GPS et GLONASS, et par le SCRS-PPP v5 avec GPS, GLONASS et Galileo et ce pour des ensembles d'observations GNSS de qualité géodésique entre 15 minutes et 12 heures. L'amélioration de la précision du SCRS-PPP v5 peut atteindre 40 à 60 % pour les ensembles de données d'une durée inférieure ou égale à une heure, et environ 10 à 20 % pour une durée de 12 heures.

Quelles sont les autres améliorations apportées par la mise à jour SCRS-PPP v5 ?

Outre la prise en charge de Galileo, la version 5 du SCRS-PPP comporte d'autres améliorations :

• Nouvelles combinaisons internes d'horloge et de biais de phase GPS pour les produits Finaux et Rapides
• Ajout de GLONASS et Galileo des produits finaux et rapides du centre d'analyse CODE (Center for Orbit Determination in Europe)
• Application des corrections ionosphériques du 2ème ordre basées sur l'IGRF14
• Estimation des décalages relatifs du centre de phase (PCO) et des variations du centre de phase (PCV) pour les antennes multi-GNSS avec des calibrations PCO/PCV multi-GNSS absolues incomplètes (voir le document sur le traitement des informations d'antennes pour plus de détails)
• Correction pour les antennes non orientées vers le nord lorsque le décalage azimutal est fourni dans l'en-tête du fichier RINEX
• Application des quaternions de l'attitude des satellites au format ORBEX
• Correction des discontinuités aux limites journalières des corrections d'horloges des satellites à l'aide d'un produit interne de biais au format SINEX

Pourquoi Galileo n'est-il pris en charge que pour les données collectées à partir du dimanche 27 novembre 2022 et n'est-il pas du tout pris en charge pour les produits Ultra-rapides ?

Comme les produits Galileo de RNCan sont encore en cours de développement, il a été décidé de mettre en œuvre la prise en charge de Galileo dès maintenant en utilisant les produits Galileo finaux et rapides de CODE qui sont accessibles au public. Les prochaines étapes pour le SCRS-PPP sont les suivantes :

• Mettre à jour les anciens produits finaux d'IGS pour la période 1994-2022 en utilisant les produits repro3 (GPS, GLONASS et Galileo) d'IGS.
• Lorsque les nouveaux produits internes de RNCan contenant GLONASS et Galileo seront disponibles :
• Remplacer les produits Finaux et Rapides GLONASS et Galileo de CODE par les produits internes de RNCan
• Introduction d'une prise en charge de Galileo dans les produits Ultra-rapides

Quels sont les signaux pris en charge dans SCRS-PPP version 5 ?

Les signaux actuellement pris en charge par le SCRS-PPP sont les suivants :

• GPS: C1C, L1C, C2C, L2C, C1W, L1W, C2W, L2W, C2L, L2L, C2S, L2S, C2X, L2X
• GLONASS: C1C, L1C, C2C, L2C, C1P, L1P, C2P, L2P
• Galileo: C1X, L1X, C5X, L5X, C1C, L1C, C5Q, L5Q

Quel sera l'impact sur les utilisateurs ?

Les interfaces de soumission et les options d'entrée ne changeront pas et il n'y aura que des changements mineurs dans certains fichiers des résultats. Voir les descriptions des fichiers des résultats pour les détails de ces changements, ainsi que des exemples de fichiers de résultats.

Le SCRS-PPP ne peut traiter les observations GNSS que si des produits précis d'orbite, d'horloge et de biais GNSS sont disponibles. Le service utilise les meilleurs produits disponibles au moment de la soumission des données. Trois lignes de produits sont disponibles pour les utilisateurs du SCRS-PPP : Ultra-rapides ("EMR0[PPP]ULT_*"), Rapides ("EMR0[PPP]PAR_*"), et Finaux ("EMR0[PPP]FIN_*"), où [PPP] est un code à 3 caractères qui font référence aux spécifications internes du projet/serveur qui a généré les produits et "ULT|RAP|FIN" indique le type de produits et fait référence à leur latence.

Ultra-rapides :

Les produits Ultra-rapides sont générés par RNCan et sont disponibles toutes les heures pour permettre des solutions PPP environ 1 à 2 heures après la dernière époque de données. Ce délai correspond au temps nécessaire pour traiter les données GNSS provenant de stations réparties dans le monde entier afin d'estimer les orbites précises des satellites, les corrections d'horloge et les biais permettant le PPP-AR. Actuellement, les produits Ultra-rapides ne prennent en charge que les observations GPS et GLONASS.

Rapides :

Les produits Rapides sont calculés quotidiennement et sont disponibles 17 à 18 heures après la fin de la journée. Les rapides utilisent les orbites GPS combinées de l'International GNSS Service (IGS) (Johnston 2017) et une combinaison interne d'horloge des satellites et de biais (Banville 2020) en utilisant des produits permettant le PPP-AR fournis par divers centres d'analyse de l'IGS. Étant donné que les produits rapides opérationnels de l'IGS ne comprennent que des produits GPS, les produits GLONASS et Galileo du Centre de détermination d'orbite en Europe (CODE) (Dach 2024a) sont ensuite incorporés aux produits GPS combinés pour fournir une solution multi-GNSS.

Finaux :

Les produits Finaux sont généralement disponibles 12 à 15 jours après la fin de la semaine. À partir du SCRS-PPP version 5, les produits Finaux ont été déployés pour prendre en charge les constellations GPS, GLONASS et Galileo pour les données collectées après le dimanche 27 novembre 2022. Ces produits sont calculés avec la même stratégie que les Rapides, en incorporant les orbites GPS combinées Finaux de l'IGS (Johnston 2017) et d'une combinaison interne d'horloge des satellites et de biais (Banville 2020), ainsi que GLONASS et Galileo à partir des produits Finaux de CODE (Dach 2024b).

Il est à noter que lorsque l'IGS fournira des produits multi-GNSS opérationnels prenant en charge le PPP-AR, le SCRS-PPP passera probablement à l'utilisation de ces produits.

Tableau 1 résume la latence et les constellations GNSS prises en charge par chaque type de produit pour les données collectées après le 27 novembre 2022.

Tableau 1 : Produits utilisés dans le SCRS-PPP (pour les données collectées après le 27 novembre 2022)

Produits	GNSS	Disponibilité	Temps de latence
Ultra-rapides	GPS GLONASS	Horaire	90 minutes après l'heure
Rapides	GPS GLONASS Galileo	Quotidienne	17-18 heures après la fin de la journée
Finaux	GPS GLONASS Galileo	Hebdomadaire	12 à 15 jours après la fin de la semaine

Le SCRS-PPP utilise toujours les meilleurs produits disponibles au moment où les données sont soumises. Les produits avec des latences plus longues devraient produire des solutions PPP légèrement meilleures, mais comme le montre la figure 4, les précisions obtenues avec les produits rapides et finaux convergent. Notez que le SCRS-PPP ne retraite pas les observations lorsque des produits plus précis deviennent disponibles.

Produits Finaux actuellement utilisés par le SCRS-PPP :

Le SCRS-PPP prend en charge les observations GPS à partir du 6 mars 1994 en utilisant les produits de corrections d'orbite et d'horloge combinées finaux de l'IGS. À partir des produits du 14 août 2011, les solutions GLONASS de RNCan sont intégrées aux produits IGS, fournissant ainsi une solution multi-GNSS. Tableau 2 présente une liste complète des produits utilisés, des systèmes de navigation par satellite pris en charge et de la disponibilité de la résolution d'ambiguïtés (PPP-AR).

Tableau 2 : Produits Finaux utilisés dans le SCRS-PPP (pour les données collectées à partir du 6 mars 1994)

Date de début	Réalisation de l'ITRF	Produits utilisés	GNSS	Résolution d'ambiguïtés
1994-03-06	ITRF2005/IGS05	IGS Repro1	GPS	Aucun
2007-12-30	ITRF2005/IGS05	IGS Final	GPS	Aucun
2011-04-17	ITRF2008/IGS08	IGS Final	GPS	Aucun
2011-08-14	ITRF2008/IGS08	IGS Final + NRCan GLO	GPS+GLO	Aucun
2017-01-29	ITRF2014/IGS14	IGS Final + NRCan GLO	GPS+GLO	Aucun
2018-01-01	ITRF2014/IGS14	IGS Final + NRCan GLO	GPS+GLO	GPS
2022-11-27	ITRF2020/IGS20	IGS Final + CODE GLO+GAL	GPS+GLO+GAL	GPS+GAL

Références :

Banville S, Geng J, Loyer S, Schaer S, Springer T, Strasser S (2020) On the interoperability of IGS products for precise point positioning with ambiguity resolution. Journal of Geodesy, 94, 1-15.
https://doi.org/10.1007/s00190-019-01335-w.

Dach, R., S. Schaer, D. Arnold, E. Brockmann, M. Kalarus, M. Lasser, P. Stebler, A. Jaeggi (2024). CODE rapid product series for the IGS. Published by Astronomical Institute, University of Bern.
URL: http://www.aiub.unibe.ch/download/CODE; DOI: 10.48350/197026.

Dach, R., S. Schaer, D. Arnold, E. Brockmann, M. Kalarus, M. Lasser, P Stebler, A. Jaeggi (2024). CODE final product series for the IGS. Published by Astronomical Institute, University of Bern.
URL: http://www.aiub.unibe.ch/download/CODE; DOI: 10.48350/197025.

Johnston, G., Riddell, A., Hausler, G. (2017). The International GNSS Service. Teunissen, Peter J.G., & Montenbruck, O. (Eds.), Springer Handbook of Global Navigation Satellite Systems (1st ed., pp. 967-982). Cham, Switzerland: Springer International Publishing. DOI: 10.1007/978-3-319-42928-1.

Les informations ci-dessous détaillent les formats des fichiers des résultats générés par le SCRS-PPP en mettant l'accent sur ceux mis à jour dans la version 5.

• *MISE À JOUR pour la version 5* Un rapport (.pdf) présentant les résultats PPP dans une combinaison d'information textuelle et graphique. Pour la description des rapports voir:
  • Description du rapport - statique
  • Description du rapport - cinématique
• *MISE À JOUR pour la version 5* Un fichier sommaire (.sum) qui contient les paramètres et les résultats du traitement PPP dans un format texte ordinolingue. Voir la description du fichier sommaire.
• Un fichier des positions (.pos) qui contient les informations sur les positions à chaque époque traitée. Voir la description du fichier position.
• Un fichier (.tro) qui contient les délais troposphériques zénithaux (sec et humides) ansi que les gradients tropospheriques pour chaque époque traitée. Voir la description du fichier tropo.
• Un fichier (.clk) qui contient les décalages d'horloge du recepteur ainsi que les sigma (95%) associées à chaque époque traitée. Voir la description du fichier clk.
• Un fichier texte CSV (.csv) contenant le positionnement et les informations d'horloge pour chaque époque traitée.
• Un fichier des résiduelles (.res) en format JSON contenant les résiduelles pour chaque paire époque/signal. Voir la description du fichier des résiduelles. Un outil de transformation des fichiers des résiduelles du format JSON au format text (ASCII) est disponible ici.
• Un fichier d'erreurs en format texte (.txt) contenant toutes les erreurs de traitement et tous les avertissements.

Exemples de résultats:

Mode Statique, Mode Cinématique, Résiduelles

Pour une explication sur la façon dont SCRS-PPP gère les informations d'antenne GNSS pendant le traitement, veuillez consulter le document de traitement des informations d'antennes par le SCRS-PPP version 5. Ce guide décrit comment et quand SCRS-PPP applique les décalages et les variations du centre de phase de l'antenne pendant le traitement des données GNSS, garantissant ainsi des résultats cohérents pour un mélange de constellations GNSS.

À partir des observations GNSS recueillies le dimanche 27 novembre 2022, le service SCRS-PPP produira des solutions ITRF dans le cadre de référence IGS20. Ce nouveau cadre de référence est la réalisation de l'ITRF2020 de l'International GNSS Service (IGS). Pour en savoir plus sur le cadre de référence IGS20, veuillez consulter les annonces de publication de l'IGS20 (en anglais seulement).

Qu'est-ce qui va changer dans le SCRS-PPP à partir du 27 novembre ?

• Tous les produits IGS à partir de cette date feront référence au cadre de référence IGS20/ITRF2020.
• Les noms de produits suivront la norme des noms de fichiers longs de l'IGS (en anglais seulement). Notamment, pour les produits commençant le 1er janvier 2018, le SCRS-PPP utilisera et rapportera dans le fichier SUM les produits suivant la nomenclature qui suit :
• Produits ultra-rapides horaires (EMR0[PPP]ULT_*)
• Produits rapides journaliers (EMR0[PPP]RAP_*)
• Produits finaux hebdomadaires (EMR0[PPP]FIN_*)

où [PPP] sont 3 caractères qui font référence aux spécifications internes du projet/serveur qui a généré les produits et "ULT|RAP|FIN" indique le type de produits.

• Le SCRS-PPP adoptera les nouveaux étalonnages absolus d'antenne en IGS20.

Qu'en est-il des observations recueillies avant le 27 novembre ?

Le seul changement apporté aux solutions SCRS-PPP pour les observations recueillies avant le 27 novembre 2022 sera le passage aux noms de fichiers longs de l'IGS pour les produits à partir du 1 janvier 2018.

Quel sera l'impact sur les solutions des utilisateurs ?

Le passage aux produits IGS20 aura un impact sur les solutions des utilisateurs en raison de :

• Le changement de cadre de référence de ITRF2014 à ITRF2020 (utilisateurs ITRF uniquement) ;
• La mise à jour de l'étalonnage des antennes GNSS de igs14.atx à igs20.atx ; et
• La mise à jour de certaines conventions et modèles IGS.

Veuillez consulter IGSMAIL-8238 (en anglais seulement) pour plus de détails.

À partir des observations GNSS collectées le dimanche 2 février 2025, le SCRS-PPP produira des solutions ITRF dans le référentiel IGb20, une réalisation IGS mise à jour de l'ITRF2020.

À compter du vendredi 26 mars 2021, le service SCRS-PPP réduira automatiquement le taux d'échantillonnage des ensembles de données statiques à haute fréquence à un taux de 30 secondes. Ceci n'affectera que les ensembles de données statiques bi-fréquences contenant à la fois les observations de pseudo-distance et de porteuse et pour lesquels au moins 75% des observations à 30 secondes d'intervalle sont disponibles. Il n'y aura aucun impact pour tout autre ensemble de données.

Quels sont les avantages de la réduction du taux d'échantillonnage pour les soumissions statiques à haute fréquence?

Réduire automatiquement le taux d'échantillonnage pour les soumissions statiques à haute fréquence présente des avantages pour le service SCRS-PPP, ainsi que pour l'utilisateur. Ces avantages incluent :

• Réduire considérablement le temps de traitement de chaque soumission, permettant aux utilisateurs de recevoir leurs résultats plus rapidement tout en réduisant l'utilisation des ressources informatiques nécessaires aux traitements.
• En mode statique, le traitement des données à des fréquences supérieures à 30 secondes n'améliore pas la précision de la solution. En fait, pour les sessions de courte durée, cela peut en fait réduire la précision des solutions. Ceci est due à l'utilisation des produits d'horloge GNSS précis qui sont à une fréquence de 30 secondes.

Les résultats suivants montrent, pour différentes durées de session d'observation (30 min, 1h et 24h), les RMS des différences entre les solutions SCRS-PPP et les positions quotidiennes estimées par l'IGS. Les données sont traitées en mode statique à des intervalles d'observation de 30 s et 1 s.

Les Levés géodésiques du Canada (LGC) de Ressources naturelles Canada (RNCan) ont mis à jour le service de Positionnement ponctuel précis du Système canadien de référence spatiale (SCRS-PPP) le mardi 20 octobre 2020. Cette modernisation du SCRS-PPP inclut un PPP avec résolution d'ambiguïtés (PPP-AR) pour les données recueillies le 1 er janvier 2018 ou après cette date. Plus d'information sur cette mise à jour est disponible dans le document de mise à jour de la version 2 à la version 3.

Un tutoriel est disponible pour décrire est la mise en œuvre d'algorithmes de PPP-AR dans version 3 de SCRS-PPP.

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