RETEX : RTK et moi

à suivre peut-être :

• entrée de journal (à venir) : Questions existentielles sur ma rencontre avec panoramax
• entrée de journal (à venir) : Cartographier mon village

Je rappelle que ces entrées de journal ne sont ni des pages de WIKI, ni des conseils d’expert … . Ce sont juste des comptes-rendus d’expérience vécue mises ici pour servir à toute personne intéressée.

Pourquoi me suis-je intéressé au sujet ?

Au cours de mon trekking urbain recyclage (voir entrées de journal précédentes), j’ai photographié tous les conteneurs de point d’apport volontaire que j’ai rencontrés, versé ces photos sur Panoramax et mis dans OSM la référence de la photo Panoramax. Cela ne m’a posé aucun problème, mon but étant qu’à partir du calque standard de rendu d’Openstreetmap, il soit aisé (en l’occurence un simple clic) de trouver les images.

Je positionnais dans OSM les conteneurs non pas à partir de la photo mais à partir de l’imagerie aérienne et des éléments pertinents de l’environnement (croisements de rues, bâtiments, …). Cela m’a parfaitement convenu jusqu’à trois constats :

• lorque l’imagerie aérienne ou l’environnement déjà cartographié ne permettent pas de géolocaliser sans hésitations le conteneur, il m’est arrivé de revenir sur la géolocalisation portée par la photo et de me rendre compte … que cela mettait mon appareil photo au milieu de la mare à côté de la route !
• lorsque j’ai découvert la fonction “explorer” de Panoramax, je suis tout de suite allé voir les endroits où j’avais photographié et publié des images. Je me suis alors rendu compte que les points avec photos étaient rarement à l’endroit précis du conteneur dans mes souvenirs (et pas non plus à l’endroit de la prise de photo).
• lorque j’ai développé un petit logiciel de traitement des flux de positionnement émis par OsmAnd pour permettre à ma famille de me suivre en randonnée (Github oldnab OnlineTracker ). Je me suis rendu compte que sans lissage, le trajet était une ligne brisée parfois chaotique qui n’empêchait pas de savoir où j’étais - à quelques mètres près - mais faussait tout calcul de distance parcourue (sans lissage, la ligne brisée peut fournir une indication de distance parcourue fausse de plus de 30%)

Il est probable que cette découverte fait sourire la plupart des contributeurs lisant ces lignes mais il faut se souvenir que j’avais à peine 6 mois de présence sur OSM et que cette question de la “précision GPS” ne m’avait jamais vraiment frappé. Je me suis alors intéressé au sujet et ai appris :

• que les antennes GNSS internes aux smartphones ou appareils photos étaient de qualité faibles (pour tenir dans l’appareil), ce qui réduisait en général le nombre de satellites correctement reçus à un instant donné, et donc la pertinence des informations de croisement
• que bien sûr l’environnement immédiat (obstacles aux ondes, réverbérations, …) perturbait les signaux satellites
• que même si l’antenne était de meilleure qualité et l’environnement très correct, les déformations induites par la traversée de l’atmosphère (variables selon le lieu et l’instant) faussaient l’exploitation des signaux (notamment sur les comparaisons temporelles) et au final ne permettaient pas une précision meilleure que “à 5 ou 10 mètres près” (sauf à rester immobile, prendre les données sur quelques heures et détecter et compenser alors par calcul les déformations atmosphériques)

Les principes du RTK vus par un béotien

Il y a toute une littérature bien meilleure que moi sur le sujet (Wikipedia, Centipède, …) et je me contenterai d’une présentation de / pour néophyte) des trois composants concernés :

• Base RTK : un point de référence
  • Positionner une antenne un peu sérieuse et un récepteur ad hoc sur un point fixe du territoire.
  • Confier à ce dispositif le soin de calculer (une fois) sa position au centimètre près par une longue mesure permettant la détection et l’annulation des déformations induites par l’atmosphère.
  • Puis le laisser faire des mesures régulières (toutes les quelques secondes) permettant le calcul théorique de sa position sans tenir compte des déformations atmosphériques et en déduire (toutes les quelques secondes donc), puisque la base connaît sa position réelle, le décalage entre réel et théorique à l’instant de la mesure et à l’emplacement de la base.
  • Utiliser ce calcul de décalage / déformation en considérant que cette déformation est certainement la même dans un rayon raisonnable (approximation très correcte jusqu’à 10 km, très incorrecte au delà de 40 km)
• Rover RTK : un équipement ayant un besoin de positionnement centimétrique
  • doter un équipement mobile (sac à dos, vélo, voiture, engin agricole) d’une antenne un peu sérieuse et d’un récepteur ad hoc (pour lui permettre de capter en permanence au moins une douzaine de satellites)
  • donner à cet équipement les informations de décalage calculées par une base RTK pas trop éloignée afin qu’il applique les mêmes corrections, s’affranchissant ainsi des déformations atmosphériques propre à l’instant et au lieu.
• Réseau RTK : la clé du bon fonctionnement est bien sûr d’avoir toujours une base à proximité raisonnable de son ou ses rovers. Ce but peut être atteint en créant et positionnant ses propres bases sur les zones d’usage ou en accédant à des réseaux de bases couvrant le plus large territoire possible, réseaux pouvant être d’usage libre ou privé (avec authentification et souvent alors payants à l’usage ou par abonnement). Dans le cas d’un réseau, chaque base informe en permanence un point central de rediffusion (un “caster”) des déformtions constatées à sa position. Chaque rover peut alors récupérer les informations de déformation des bases les plus proches pour les appliquer à son propre positionnement.

Mes choix

J’ai très vite découvert l’existence du réseau Centipède-RTK, réseau collaboratif et open-source de bases RTK, complètement dans l’esprit de la galaxie des communs numériques dans laquelle je venais d’entrer par la porte OSM : libre, collaboratif, open-source, opendata. Le réseau comprend début 2026 près de 1200 bases dont la moitié en France, couverte en quasi totalité. Une base active est à 15 km de ma zone de cartographie principale (Villennes-sur-Seine) et je pouvais donc raisonnablement me contenter d’un rover RTK appuyé sur le réseau existant.

Je n’ai cependant pas hésité longtemps à décider de mettre en place sur mon pignon de résidence une base RTK à joindre au réseau Centipède-RTK :

• cela m’offre sur Villennes-sur-Seine une excellente précision,
• cela augmente la couverture au sud-ouest de Villennes-sur-Seine (un peu faible)
• cela me permet de rendre à la communauté un peu de ce dont elle me fait bénéficier via cette offre libre.

Donc :

• mettre en service un rover RTK (objectif atteint en novembre 2025)
• mettre en service et intégrer au réseau Centipede-RTK une base (objectif atteint fin novembre 2025)
• mettre en service une Gopro Max avec le rover RTK (objectif atteint mi janvier 2026, voir une future entrée de journal sur Panoramax)

Rover RTK ; choix, découvertes, apprentissages …

Je suis un peu geek tant que cela reste immatériel (maths, logiciels, …) et particulièrement handicapé dès que cela devient matériel (bricolage, montage, …). J’ai donc repoussé toute idée de montage de rover par moi-même et ai directement acheté dans le commerce un “kit d’arpenteur”.
Dès réception, je me suis rendu compte que ce n’‘était pas mon besoin : Le kit d’arpenteur contient bien sûr une antenne et un récepteur, mais aussi une pique d’arpentage avec possibilité de fixer l’antenne et un système de fixation du récepteur et d’un smartphone (par machoire). Je pense que l’idée est de pouvoir planter la pique d’arpentage dans le sol au point à géolocaliser et de disposer des mains libres pour le reste des manipulations.

J’ai tout de suite remisé dans mon garage la pique d’arpentage et les systèmes de fixation (que je n’aurais pas dû acheter si j’avais réfléchi un peu) pour ne garder que antenne et récepteur.

J’ai acheté une perche photo téléscopique et un adaptateur de filetage pour fixer l’antenne sur la perche et ai glissé cela dans mon sac à dos (dans la partie prévue pour les cartes et / ou la poche à eau) en laissant le récepteur et une petite batterie externe 10.000 mAh (très largement suffisante) tranquillement dans le sac à dos dans un petit sac plastique.

Constats “physiques”

• si la perche est trop fine, les secousses de la marche la font se replier et l’antenne descend se coller au sac.
• dans tous les cas, la simple perche glissée dans le sac n’a aucun guide latéral et finit par se pencher à droite ou à gauche de façon marquée.
• lorsque j’ai voulu ensuite mettre en place aussi une Gopro, j’ai utilisé une seconde perche glissée à côté de la première de la même façon. Et les deux perches se sont mises à osciller latéralement de concert (ou non :) ).
• la liberté de positionnement des perches dans le sac à dos génère aussi des rotations d’axe vertical imprévisibles qui ne sont pas gênantes pour l’antenne (symétrique) mais le sont grandement pour les images Gopro.

La solution apportée après plusieurs essais :

Perches :

• pour l’antenne : monopode de main 110cm en carbone
• pour la GoPro : perche Gopro carbone 2,7 m. Je reconnais que le 2 mètres 70 est très largement inutile (mais comme sa position non étirée fait 40 cm, je l’utilise autour de 1m, donc peu étirée et donc je n’ai aucun problème de repli progressif dû aux vibrations. Cela permet aussi occasionnellement de remonter assez haut la Gopro.

Cadre de stabilisation latérale des deux perches verticales :

• en bas : plaque de fixation des bases des perches : support de trépied à deux montures (fait pour appareil phote et flash, par exemple)
• en haut : deux colliers doubles de fixations pour tube plomberie Ø22. Les colliers enserrent les perches et sont reliés entre eux par fil de fer et chatterton

Solution de stabilisation de rotation :

• adjoindre aux rondelles de caoutchouc protégeant les deux fixations au cadre inférieur des rondelles métalliques avec petits ergots empêchant le desserrage.

Ce cadre glissé dans la poche à cartes du sac à dos est parfaitement stable. Je mets la Gopro 60-80 cm au dessus de l’antenne pour ne pas que celle-ci perturbe les images 360 degrés. L’usage de perches en carbone évite toute perturbation de réception des signaux GNSS par l’antenne (même située plus bas).

Constats “logiciels”

• Le récepteur discute en Bluetooth avec le smartphone (application gratuite Lefebure NTRIP client) qui assure l’intermédiaire avec le caster Centipede (via IP) et se glisse sous l’API de positionnement de Android afin que toutes les applications sur le smartphone ayant besoin de positionnement bénéficient sans effort de la position centimétrique. Le client NTRIP n’est pas disponible sur mon smartphone LineageOS dé-google-isé. Encore un cas où je dois utiliser mon Samsung Google-isé … . C’est dommage car il n’y a pas de raison qu’il ne fonctionne pas (en supprimant bien sûr le fait de se glisser sous l’API de positionnement).
• L’appareil photo Samsung détraque complètement ses positionnements (données Exif erratiques) quand le client NTRIP est en service. Pour le coup, la solution est simple : OpenCamera fonctionne parfaitement.

Base RTK

Comme pour le rover, j’ai acheté une solution pré-montée (auprès de StephaneP, contributeur OSM et Panoramax, contactable sur le forum OSM France). Aussitôt reçue, aussitôt testée et opérationnelle (mais non positionnée).

La partie la plus difficile a été son positionnement physique. Non seulement je suis incompétent en bricolage, mais en plus j’ai de gros problèmes d’équilibre et il est donc hors de question pour moi d’effectuer du bricolage en haut d’une échelle. J’ai donc dû faire appel à un professionnel pour monter l’antenne en haut du pignon de ma maison, au bout d’un mat la mettant au dessus de la cheminée et des arbres environnants (donc soudure de la fixation, peinture du mât - concession à mon épouse un peu circonspecte) puis positionner la base dans les combles et tirer un câble Ethernet jusqu’à ma box fibre. Il n’a pas très bien compris quel était le but (il s’est arrêté à l’idée que cela permettait de connaître de façon précise la position de l’antenne mais n’a pas compris l’intérêt de le faire en continu puisque ma maison est supposée être fixe :) ) mais il a suivi mes requêtes et tout a été OK rapidement.

Aujourd’hui la base est opérationnelle (station Centipede-RTK VLNS) et est visiblement utile à d’autres que moi (c’était le but).

Au final

Base opérationnelle, Rover opérationnel. Mes déplacements avec le sac à dos dont émergent les deux perches, l’une terminée par une antenne en forme de soucoupe volante, l’autre par une Gopro, attirent de temps en temps des interrogations de la part des personnes que je croise et j’ai fini par faire un petit flyer (A4 plié en trois) qui répond aux trois questions : “Que faites-vous ?”, “Pour qui travaillez-vous ?” et “Pourquoi prenez-vous des images ?”. Il rencontre pas mal de succès.

J’ai aussi appris que je suis plus haut avec mes deux antennes que sans (eh oui!) et que les frondaisons des arbres ou les porches ne grandissent pas pour compenser … . Et donc :

• surveiller au-dessus de ma ligne de vue
• positionner la Gopro de façon transverse (pour qu’une rencontre imprévue ne se fasse pas sur les objectifs photo)
• même en transverse, ne pas mettre la tranche avec le bouton de mise en marche / arrêt vers l’avant (une branche d’arbre a un jour tout simplement éteint ma Gopro)

Et, pour revenir au sujet RTK : ne pas oublier que la précision centimétrique nécessite quand même une réception satellite ainsi qu’un accès IP (pour interroger le caster) et donc rien dans les tunnels (en général assez courts à pied : tunnel sous une route ou sous une voie ferrée). Donc ne pas hésiter, une fois sorti du tunnel à s’arrêter quelques secondes pour permettre au NTRIP client de se resynchroniser et repositionner.

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Ces entrées RETEX (retour d’expérience) dans mon journal font état de mes choix de débutant, mes hésitations, mes découvertes, mes questions. Ces textes n’engagent que moi et ne sont pas des entrées de WIKI. Plusieurs de ces choix ont été évoqués sur le forum France, mais pas tous. Je reste bien sûr ouvert à tout commentaire et n’ai aucunement la prétention de donner ici des recommandations.

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