Qu'est-ce que le RINEX ? Le format standard des observations GNSS brutes

Le RINEX est le format normalisé mondial qui consigne les « observations brutes » d'un récepteur GNSS sous une forme commune, indépendante du constructeur. C'est la porte d'entrée du post-traitement, ce calcul précis effectué après coup, qu'emploient le levé topographique et le drone : les données de n'importe quel récepteur, u-blox, Septentrio ou Trimble, se traitent dans un logiciel d'analyse comme RTKLIB dès lors qu'elles sont en RINEX.

La « réponse » et les « ingrédients » : la différence avec le NMEA

Un récepteur produit deux sortes de données. Le NMEA ($GPGGA et consorts) est la réponse que le récepteur a fini de calculer : position et heure. Ce que consigne le RINEX, ce sont les ingrédients, c'est-à-dire les mesures brutes : la distance au satellite ou pseudodistance, le nombre de crêtes d'onde ou phase de la porteuse, et la puissance du signal. Un post-traitement précis a besoin des ingrédients ; on ne fabrique pas du RINEX à partir d'un NMEA qui ne contient que la réponse, car les ingrédients ont été jetés.

Ce que contient un RINEX

Deux fichiers, pour l'essentiel. Le fichier d'observation (.obs) énumère, à chaque instant appelé époque, la pseudodistance, la phase de la porteuse, le rapport signal sur bruit et le Doppler de chaque satellite. Le fichier de navigation (.nav) conserve la position des satellites, c'est-à-dire les éphémérides d'orbite. En remettant ces deux fichiers à un logiciel d'analyse, on obtient une position précise. Le contenu est du texte lisible, et vous pouvez contrôler la disponibilité des satellites dans un lecteur qui fonctionne dans le navigateur.

Pourquoi il faut une norme

Le format brut diffère chez chaque fabricant : .ubx chez u-blox, .sbf chez Septentrio. Les logiciels d'analyse ne savent pas les lire tels quels. La conversion vers le format commun RINEX permet à n'importe quel logiciel ou service de les traiter de la même façon. C'est pourquoi on appelle le RINEX un « format d'échange ».

Versions et compression Hatanaka

Le RINEX existe en 2.11 (ancien), en 3.xx (actuel, multi-GNSS) et en 4.0 ; aujourd'hui, le 3.04 est courant. Les fichiers d'observation étant du texte et devenant volumineux, l'usage veut qu'on les diffuse réduits à moins d'un tiers par la compression Hatanaka (.crx), employée notamment par l'IGS. Chez KUON, vous pouvez effectuer la compression et la décompression ainsi que le contrôle qualité directement dans le navigateur.

L'usage : le post-traitement (PPK et PPP)

À la différence du RTK en temps réel, le RINEX se calcule après coup, avec des orbites de satellites précises. Combiner le RINEX d'une station de base et celui d'un mobile donne le PPK ; employer des orbites précises avec un récepteur seul donne le PPP. L'un et l'autre visent le centimètre ou le décimètre, et l'on s'en sert en fournissant du RINEX à RTKLIB, à PRIDE-PPPAR ou à un service PPP en ligne. En France, l'IGN met à disposition un service de ce type.