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SBAS

 

Le SBAS (ou DGPS) est un système à l'échelle d'un pays, ou d'un continent et était initialement nommé WAAS (Wide Area Augmentation System), pour système d'augmentation à grande étendue, dont la fonction première était d'améliorer la précision du GNSS de type GPS L1.
En fait, "WAAS" désigne uniquement le système SBAS situé en Amérique du Nord, attention à la confusion.

En effet, chaque système SBAS appartenant à une région du monde a donc un nom qui lui est propre, comme EGNOS en Europe ou MSAS au Japon:

  •  WAAS (Wide Area Augmentation System): Amérique du Nord.
  •  EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service): Europe.
  •  SDCM (European Geostationary Navigation Overlay Service): Russie.
  •  AFI (AFrica and Indian ocean): Afrique.
  •  GAGAN (GPS Aided GEO Augmented Navigation): Inde.
  •  MSAS: Multi-functional Satellite Augmentation System): Japon.
  •  etc.

WAAS/EGNOS

Ce système SBAS, complémentaire au GNSS L1, transmet les données de correction sur la même fréquence (1575.42Mhz) qu'un GPS à partir d'un satellite géostationnaire (segment spatial), permettant l'utilisation du même récepteur utilisé pour la fonction GPS.
Un autre avantage à cette transmission du message SBAS sur la même fréquence est qu'un seul type d'antenne est nécessaire.
Le SBAS utilisant un signal L5 (1 176,45MHz) est toujours en cours de développement mais nécessitera un GPS compatible.

Principe:
Le GPS reçoit le signal des satellites afin de connaitre la position géographique et, pour améliorer la précision de la localisation, se connecte à 1 ou 2 satellites SBAS si ceux-ci sont disponibles. A l'aide de ces données, chaque récepteur GPS corrige sa propre position.
Ainsi, ce système permet une couverture plus large et une plus grande précision sur terre comme en mer.

Par exemple, dans le cas de WAAS, le système SBAS est composé de 2 satellites et d'environ vingt-cinq stations de référence au sol positionnées à travers les États-Unis qui surveillent les données des satellites GPS de localisation. Deux stations principales, situées de part et d'autres du continent, collectent les données des stations de référence et créent un message de correction des données GPS envoyé par le satellite dédié WAAS.

reception WAAS/EGNOS

Il est donc indispensable que le GPS puisse être capable de capter le signal du satellite SBAS en charge de la zone où l'instrument de navigation est utilisé.

De ce fait, un GPS doté d'une connexion EGNOS seule n'aura pas la fonction SBAS opérationnelle s'il est utilisé aux USA. L'inverse est aussi valable, un GPS ayant la possibilité de se connecter uniquement sur le satellite WAAS perdra la fonction SBAS lors d'une utilisation en Europe.
Dans les deux cas, il est préférable d'inhiber la correction WAAS ou EGNOS dans les paramètres du GPS.
Toutefois les dernières générations de GPS sont capables de se connecter à l'ensemble des satellites SBAS (L1) bien que la fonction soit généralement toujours nommée WAAS/EGNOS.

Il est très facile de vérifier que le GPS est connecté à un satellite de correction en vérifiant sa prise en compte par le GPS.
En effet, les satellites de type SBAS sont numérotés entre 33 et 64 (NMEA) sur le GPS.
Pour ce type de satellites, quelque soit sa constellation: NMEA=PNR-87

Satellites SBAS (au 15dec2021)
SBAS NMEA PRN Signal
WAAS (USA) #48 & #51 #135 & #138 L1 &L5
EGNOS (Europe) #36 & #49 #123 & #136 L1 & L5
SDCM (Russe) #38 & #53 & #54 #125 & #140 & #141 L1 & L5
GAGAN (Inde) #40 & #41 #127 & #128 L1 & L5
MSAS (Japon) #42 & #50 #129 & #137 L1 &L5
BEIDOU (Chine) En test #43 & #56 & #57 #130 & #143 & #144 L1
Note: Les satellites ont une limite de vie et sont renouvelés générant de possibles changements. Il est toutefois possible qu'un nouveau satellite reprenne le même PRN.
Par exemple un nouveau satellite EGNOS (PRN #126) est en cours de test.
Source (15dec2021): egnos user-support
satellite EGNOS

Ainsi la page de reception du GPS permet aisement de vérifier si le signal d'un satellite SBAS est receptionné, on parle alors de position différentielle : Differential Global Positioning System.
Attention, la fonction SBAS est inhibée lorsque le GPS est en mode économie d'énergie.

Les signaux corrigés, dans le cas de Garmin, portent le repère "D" ➔
Le satellite EGNOS (#49) est connecté, bien que le GPS dialogue aussi avec SDCM (NMEA #38).   

GPS SBAS GAGAN

EGNOS activé (3D Différentiel)

Les satellites EGNOS (NMEA #36 & #49) sont connectés ➔

GPS SBAS GAGAN

EGNOS désactivé (Positon GPS 3D)

Les 2 satellites dédiés au système SBAS sont inhibés ➔

GPS SBAS GAGAN

Il est possible que le message de correction issu d'un satellite SBAS ne soient pas appliquées à un GNSS par l'appareil de navigation.

Connexion en Inde avec un Garmin GPS 78
SBAS GAGAN GPS SBAS GAGAN
Fonction WASS/EGNOS: désactivée Fonction WASS/EGNOS: activée
Le Garmin GPS 78 receptionne le GNSS type GPS (US).
Le signal NMEA #40 correspondant au SBAS GAGAN (Inde) est inhibé.
Le signal NMEA #40, pourtant GAGAN (Inde), est connecté avec une correction differentielle indiquée par la lettre D dans les barres de reception des satellites GPS (US) dédiés pour la position "brute".

 

Connexion en Inde avec un Garmin GPS eTrex 20
GPS WAAS GPS EGNOS
Fonction WASS/EGNOS: désactivée Fonction WASS/EGNOS: activée
Le Garmin GPS Etrex 20 receptionne les GNSS type GPS et GLONASS.
Le signal NMEA #41 correspondant au SBAS GAGAN (Inde) est inhibé.
Le signal NMEA #41, pourtant GAGAN, est connecté avec une correction differentielle indiquée par la lettre D dans les barres de reception des satellites dédiés pour la position "brute".
Toutefois, dans cet exemple, seuls les signaux GPS (US L1), et non GLONASS, sont corrigés.

 


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