GNSS2021 : Collecter des signaux GNSS pour mettre en œuvre les traitements de réflectométrie du CNES avec l'instrument GNSS-R GLORI
Ces deux campagnes (GNSS20) avec l’avion Piper ont permis de collecter des signaux GNSS pour mettre en œuvre les traitements de réflectométrie du CNES. La numérisation a été réalisée avec le numériseur du CNES placé à bord de l’avion. Les signaux GNSS provenant directement des satellites GNSS ont été numérisés via l’antenne GNSS de SAFIRE située au-dessus du Piper tandis que les signaux réfléchis par la surface terrestre ont été numérisés via l’antenne de réflectométrie du CNES placée sous l’avion. Différents sites d’intérêt en Gironde ont été survolés à des altitudes différentes, avec divers états de surface, avec des conditions météorologiques et de marée favorables. La seconde campagne a inclus le survol de traces du satellite d’altimétrie Jason-3 pour une comparaison croisée des données.
Après mise au point des traitements, les signaux collectés ont permis d’obtenir la première levée d’ambiguïté en altimétrie par réflectométrie en utilisant une méthode basée sur l’allongement de phase de porteuse GNSS, et en utilisant les données de la centrale inertielle rigoureusement synchronisées avec les mesures GNSS pour robustifier les mesures. La précision et la stabilité des résultats est inférieure à 1cm RMS. Ce résultat obtenu avec les signaux GPS L1 C/A pour le vol réalisé à la plus basse altitude est prometteur pour la suite de l’exploitation des données de l’exploitation des données qui va se dérouler dans le cadre de la thèse du CNAM/ESGT et avec l’aide d’assistance technique.
Contexte scientifique et programmatique de la campagne
Ces collectes ont été réalisées dans le cadre des travaux de réflectométrie du CNES. La réflectométrie GNSS (aussi notée GNSS-R) consiste à utiliser les signaux GNSS réfléchis par la surface terrestre afin de déterminer les paramètres géophysiques des surfaces réfléchissantes. Le CNES travaille actuellement sur une méthode prometteuse basée sur l’étude de l’allongement de la phase de porteuse GNSS. Plusieurs études sont en cours sur ce sujet.
Rappel des objectifs
L’objectif de ces campagnes était de collecter des données pour les besoins des activités de réflectométrie du service DTN/TPI/STR du CNES, et en particulier pour :
- La mise au point de la restitution des paramètres géophysiques à partir de la mesure : collecte en bande L1/L5 dans des conditions de rugosité de surface (états de mer) faibles.
- La mise au point du traitement du signal Alt-BOC : collecte en bande L1/E5 et dans des conditions de rugosité de surface variables.
- La détection de bateaux : collecte en bande L1/L5 ou L1/E5 à des altitudes différentes en se plaçant au-dessus de routes maritimes.
Données acquises et analyses effectuées
- Données du récepteur GNSS embarqué
- Données de la centrale inertielle de l’avion (roulis, tangage, lacet, position 3D, vitesse 3D)
- Données météorologiques (pression, température, température de rosée)
- Images prise d’une caméra orientée vers le sol
Principaux résultats obtenus (avec quelques illustrations)
Consulter la fiche d'impact du projet dans les documents joints.
Site du Cesbio : Campagne GNSS-R GLORI
