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L'activit茅 solaire se d茅roule par cycles de 11 ans et nous approchons actuellement du pic du cycle solaire 25. Cela signifie davantage de taches solaires, de zones d'activit茅 magn茅tique intense qui produisent des 茅ruptions solaires et des 茅jections de masse coronale (grandes expulsions de plasma et de champ magn茅tique du soleil). Ainsi, de nombreuses r茅gions du monde peu habitu茅es aux aurores bor茅ales ont soudainement droit 脿 des d茅monstrations color茅es du ph茅nom猫ne.

Quel est le rapport avec la construction ? Malheureusement, les temp锚tes solaires peuvent 茅galement endommager les 茅quipements de topographie qui utilisent les signaux GNSS (Global Navigation Satellite Systems).

芦 Cela a tendance 脿 corrompre les performances du GPS, y compris le RTK (positionnement cin茅matique en temps r茅el) pour les applications de construction et d'arpentage 禄, explique Stuart Riley, vice-pr茅sident de la technologie GNSS chez Trimble, l'entreprise technologique bas茅e aux 脡tats-Unis.

Lorsque le plasma solaire frappe l'ionosph猫re, il suit g茅n茅ralement les lignes de champ magn茅tique aux p么les Nord et Sud, explique Riley.

En temps normal, l'activit茅 solaire n'affecte que les r茅gions les plus septentrionales. Mais lorsqu'elle est intense, comme c'est le cas actuellement, les probl猫mes peuvent se propager jusqu'en Am茅rique du Nord, au Royaume-Uni et en Europe.

脌 mesure que davantage de plasma est lib茅r茅 par le soleil, il frappe l'ionosph猫re terrestre et peut provoquer des retards dans les signaux GNSS ainsi qu'une att茅nuation rapide.

La temp锚te majeure la plus r茅cente, en mai, provoqu茅e par des particules 茅mises par une 茅norme tache solaire, a 茅t茅 la plus intense depuis 2003. 芦 Nous avons constat茅 un impact significatif dans le nord du Canada et jusqu'aux latitudes plus septentrionales, mais aussi 脿 travers les 脡tats-Unis et m锚me dans la r茅gion de la baie de San Francisco, ce qui est extr锚mement rare 禄, explique Riley.

Un r茅cepteur GNSS modulaire Trimble R750. (Image : Trimble)

芦 Nous avons certainement constat茅 quelques probl猫mes en Scandinavie et dans les pays nordiques et nous avons constat茅 une activit茅 en Europe, mais ce n'茅tait pas aussi grave l脿-bas, m锚me s'il y a eu des aurores bor茅ales spectaculaires.

芦 La derni猫re fois, nous avons eu de la chance, car l鈥檕p茅ration a commenc茅 脿 la fin de la journ茅e, un vendredi au Royaume-Uni, et la majeure partie de l鈥檃ctivit茅 s鈥檈st termin茅e le lundi. Si cela avait eu lieu pendant les heures de travail, en milieu de semaine, les op茅rations auraient 茅t茅 beaucoup plus perturb茅es. 禄

Le plus grand d茅fi est la d茅gradation du signal qui affecte la capacit茅 脿 d茅tecter la position de l'茅quipement, explique Riley. 芦 Il peut y avoir des probl猫mes de suivi lorsque le signal s'att茅nue au point qu'il est impossible de le suivre pendant de br猫ves p茅riodes. Cela ne s'est pas produit souvent lors des r茅centes temp锚tes 禄, explique-t-il.

芦 L鈥檃utre effet est que la mesure de la distance par rapport au satellite peut 锚tre alt茅r茅e. Pour le RTK, vous avez la base et le rover et nous faisons beaucoup d鈥檋ypoth猫ses sur la corr茅lation des mesures. Lorsque vous obtenez ces activit茅s ionosph茅riques 茅lev茅es, vous commencez 脿 voir une certaine d茅corr茅lation des sources d鈥檈rreur de la base et du rover. 禄

Du point de vue d'un ouvrier du b芒timent ou d'un g茅om猫tre, cela signifie que les mesures de hauteur ou de position horizontale peuvent commencer 脿 changer, ce qui peut potentiellement rendre les mesures moins pr茅cises.

芦 Cela peut 锚tre extr锚me 鈥� jusqu鈥櫭� ne plus pouvoir faire de RTK, m锚me si ce n鈥檈st que pour de br猫ves p茅riodes 禄, explique Riley.

Quelle est la solution ?

Ce n'est pas le premier cycle solaire 脿 se produire 脿 l'猫re du RTK, explique Riley. La technologie RTK est en cours de d茅veloppement depuis les ann茅es 1990 et les algorithmes ainsi que le mat茅riel se sont progressivement am茅lior茅s au fil du temps, ce qui signifie que les nouveaux syst猫mes fonctionnent mieux que les anciens.

Cela ne signifie pas pour autant que les nouveaux syst猫mes sont 脿 l'abri. 芦 Les diff茅rents fabricants r茅agissent diff茅remment 脿 ces probl猫mes. Mais en g茅n茅ral, une d茅gradation potentielle de la position constitue un probl猫me de productivit茅 pour les ouvriers du b芒timent 禄, explique Riley.

En cons茅quence, des travaux sont d茅j脿 en cours depuis un certain temps pour limiter les perturbations au minimum 脿 mesure que nous atteindrons le maximum solaire (la plus grande p茅riode d'activit茅 solaire du cycle), qui devrait se situer entre fin 2024 et d茅but 2026, selon le Centre de pr茅vision de la m茅t茅orologie spatiale (SWPC) de la National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) des 脡tats-Unis.

芦 Il y a environ trois ans, nous savions que le cycle allait s'intensifier. C'茅tait tr猫s pr茅visible 禄, explique Riley.

芦 Nous savons que deux 脿 trois ans avant le pic, nous commen莽ons g茅n茅ralement 脿 d茅tecter des probl猫mes et ils persistent pendant deux 脿 trois ans apr猫s cela. Ainsi, pendant environ six ans sur un cycle de 11 ans, nous avons tendance 脿 avoir des probl猫mes mineurs. En g茅n茅ral, c'est dans les endroits les plus extr锚mes, tr猫s au nord, que nous commen莽ons 脿 les voir en premier. Il existe 茅galement des probl猫mes sp茅cifiques dans les r茅gions 茅quatoriales comme le Br茅sil qui sont des indicateurs pr茅coces d'activit茅. 禄

Stuart Riley

Riley et ses coll猫gues de Trimble ont commenc茅 脿 collecter une multitude de donn茅es il y a environ trois ans, en d茅ployant des 茅quipements dans divers endroits du monde et en utilisant les donn茅es du r茅seau RTX de l'entreprise, qui compte des stations dans le monde entier. Ils ont 茅galement utilis茅 un enregistrement sophistiqu茅 par radiofr茅quence (RF) pour enregistrer les temp锚tes et les ramener au laboratoire pour les 茅tudier et trouver des moyens de prot茅ger les signaux.

芦 Si nous pouvons enregistrer une temp锚te, nous pouvons la ramener au laboratoire et la rejouer encore et encore et affiner les algorithmes 脿 un niveau tr猫s bas. C'est quelque chose que nous n'avions pas 脿 disposition la derni猫re fois. 禄

Le r茅sultat de toutes ces collectes de donn茅es et de ces ajustements d'algorithmes a donn茅 naissance 脿 un nouveau produit appel茅 芦 禄, qui a 茅t茅 lanc茅 脿 la fin de l'ann茅e derni猫re et propos茅 sous forme de mise 脿 niveau gratuite 脿 tous ceux qui utilisent les services d'assistance de Trimble. 芦 Il surveille les mesures satellite par satellite et tente d'estimer trois param猫tres diff茅rents li茅s 脿 l'ionosph猫re 禄, explique Riley.

芦 脌 partir de l脿, nous pouvons ajuster le moteur de positionnement en fonction de ce que nous d茅terminons 脿 partir de ces param猫tres pour chaque satellite. Vous constaterez souvent que les temp锚tes solaires n'illuminent pas n茅cessairement tout le ciel, mais que certaines zones du ciel sont affect茅es. Certains satellites seront extr锚mement affect茅s, d'autres l茅g猫rement et d'autres pas du tout. En estimant ce qui se passe pour chaque satellite, nous pouvons configurer le moteur de positionnement de mani猫re plus optimale et obtenir une meilleure estimation de la position. 禄

Lorsque l鈥檃ctivit茅 solaire devient particuli猫rement forte, le syst猫me con莽u par Trimble entre en action et compense les zones qui ont 茅t茅 gravement touch茅es pour maintenir des mesures plus pr茅cises.

芦 Nous avons constat茅 que pendant les p茅riodes b茅nignes, ces d茅tecteurs ne se d茅clenchent pas, mais pendant les temp锚tes solaires, ils commencent 脿 se d茅clencher et nous commen莽ons 脿 ajuster le moteur et nous commen莽ons 脿 voir une am茅lioration substantielle lorsque cela se produit 禄, explique Riley.

IonoGuard a 芦 tr猫s bien fonctionn茅 禄 lors de la derni猫re temp锚te, dit-il, et pour le prouver, il provenant d'un endroit au Canada o霉 il y avait auparavant des probl猫mes importants avec RTK.

Bien qu鈥檌l ne soit pas un expert en la mati猫re, Riley s鈥檃ttend 脿 ce que d鈥檃utres temp锚tes se produisent. 芦 Nous pouvons certainement nous attendre 脿 d鈥檃utres temp锚tes. Pourraient-elles 锚tre de la magnitude que nous avons vue r茅cemment ? C鈥檈st possible. Elles pourraient 锚tre plus fortes, plus faibles 鈥� ce n鈥檈st pas quelque chose de pr茅visible. Il est possible que la prochaine fois, elles affectent les op茅rations dans une zone g茅ographique diff茅rente. Ce ne sera peut-锚tre pas en Am茅rique du Nord, mais en Europe ou ailleurs. 禄

Conseils pour les futures temp锚tes

En ce qui concerne la pr茅paration aux effets des futures temp锚tes solaires, le premier conseil de Riley aux utilisateurs de la technologie Trimble est de s'assurer qu'ils utilisent le dernier firmware et que IonoGuard est activ茅.

De mani猫re plus g茅n茅rale, ajoute-t-il, 芦 du point de vue du RTK, si vous avez toujours repouss茅 la distance de base, alors reconsid茅rez cela. Si vous parvenez 脿 vous en sortir avec une distance tr猫s longue entre la base et le rover dans des conditions favorables, demandez-vous s'il serait pratique de la r茅duire. Cela d茅pendra de l'op茅ration. Certains chantiers de construction ne font que quelques centaines de m猫tres, voire quelques kilom猫tres. Certaines op茅rations peuvent aller jusqu'脿 des dizaines de kilom猫tres. Vous devez donc examiner ce genre de choses et la technologie que vous utilisez pour vous assurer que vous disposez de toutes les fonctionnalit茅s dont vous avez besoin. 禄