V.1.2 - Dernière mise à jour : 21/10/2004
Rôle et fonctionnement des positionneurs par satellites
Des signaux satellitaires pour se repèrer à la surface de la Terre
1.1. Le système NAVSTAR-GPS
NAVigation System by Timing and Ranging - Global Positioning System
- conçu par l'US Department of Defense (US DoD) en 1970
- 24 satellites à 24 000 km d'altitude (I = 55°)
- opérationnel depuis 1993
Le GPS fournit des informations sur :
la position
la vitesse
le temps
1.2. Description du système
1.2.1. Intersection spatiale (trilatération)
- Utilisation de 4 satellites au minimum
- Le signal se propage à la vitesse de la lumière
Distance = Temps de trajet * Vitesse de la lumière
- Le principe = intersection de sphères
1.2.2. Mesure de la distance
- Comparaison du décalage (déphasage) entre l'horloge du satellite et celle du récepteur
- Horloges atomiques précises à la nanoseconde (10-6 s)
1.2.3. Perturbations atmosphériques
- La traversée de l'ionosphère et de la troposphère perturbe le signal
- Le récepteur estime ces perturbations et les corrige
1.3. Le GPS et les erreurs
1.3.1. Les erreurs liées au système
- Le Selective Availability (SA)
* dégradation sélective voulue par l'US DoD
* n'est plus en vigueur depuis le 2 mai 2000 (jusqu'à nouvel ordre)
- sans le SA : 95 % des mesures sont à moins de 40 m de la position estimée
- avec le SA : 95 % des mesures sont à moins de 100 m de la position estimée
- La traversée de l'ionosphère
* couche ionisée par les rayons solaires, s'étend entre 50 et 1 000 km
* fait varier les mesures de distances de 0 à 50 m
- La traversée de la troposphère
* couche basse de l'atmosphère, s'étend entre 7 et 14 km
* fait varier les mesures de distances de 2 à 30 m
* fonction de la hauteur (élévation) du satellite au dessus de l'horizon
- Les éphémérides
* précision des orbites radio-diffusées
* fait varier les mesures de distances de 0 à 20 m (sans le SA)
Ces erreurs sont partiellement corrigées par la technique de GPS Différentiel DGPS et les modes opératoires
1.3.2. Les erreurs liées à l'environnement
- Le multi-trajet : quand l'onde n'est pas directe
* réflexion sur des obstacles
- Le récepteur et ses caractéristiques
* nombre des canaux
* l'antenne de réception
* la qualité de l'horloge
- La Dilution de la précision (DOP)
* géométrie des satellites défavorables (alignés, bas sur l'horizon, ...)
1.4. Précision du système GPS
1.5. Systèmes de références et GPS
FIN (provisoire)
La suite de cette fiche guide est en : Un peu de patience !!!
- IGN - Cartes et GPS - utiliser un GPS avec une carte classique
- IGN - Histoire du zéro des cartes - origine des altitudes
- IGN - Glossaire - termes techniques de géodésie
- GPS GpsTrack... par Richard Scauri
- Le GPS en montagne
- eScribe: gps: Date Index
