Publicité
15. PréSENTATION DU SySTèME gPS
L'homme a toujours eu le réflexe de se repérer. Il a recouru à des méthodes plus ou moins efficaces
allant de l'observation du paysage et des astres jusqu'à des instruments techniques.
Le GPS est un système américain de radio positionnement par satellites développé par l'armée américaine
(US navy) conçu au début des années 70 par les militaires américains pour leur besoin propre. Il remplace
le système transit qui fut conçu dans les années 50 et opérationnel jusqu'au milieu des années 80.
Ce Système doit donner la position et la vitesse d'un mobile : à tout instant, en tout endroit,
dans un système de référence mondial (appelé WGS84) avec une précision inférieure à 100 m,
et le temps à une microseconde près. Il permet de déterminer les coordonnées géographiques
d'un point situé n'importe où dans le monde 24 h sur 24 h.
Les coordonnées d'un point sont obtenues en mesurant, à l'aide de signaux radio, sa distance
par rapport à un certain nombre de satellites (dont les orbites sont quasi circulaires, de rayon 26 500 km,
de période environ égale à 12 heures, et situés dans six plans inclinés de 55° par rapport à l'équateur)
et en appliquant le principe de triangulation. Quatre satellites sont nécessaires pour établir
les coordonnées x, y et z de ce point.
Pour des raisons de sécurité, le département américain de la défense a jusqu'à maintenant brouillé
les signaux des satellites. Du fait de ce brouillage, la position d'un point déterminée à l'aide d'un appareil
de terrain ne pouvait être connue qu'à 100 m près.
La technique de correction différentielle, élaborée par les ingénieurs civils, permettait de réduire
les effets du brouillage pour arriver à une précision décamétrique. Cette technique nécessite la présence
d'un récepteur fixe de position connue. A tout moment, la différence de position entre les coordonnées
réelles et les coordonnées mesurées permet de déterminer le décalage en x, y et z. Ce décalage
à un moment t étant connu, la correction à appliquer à la mesure effectuée par un récepteur mobile
de terrain à un même moment t est alors connue.
Depuis le 1er mai 2000, le brouillage, encore appelé SA , a été désactivé, mettant à disposition
de tous des données avec une précision inférieure à 20 m. La technique de correction différentielle
permet toujours d'améliorer ces résultats, grâce à la mise en relation des données du récepteur fixe
avec celles des données de terrain. Ainsi, il est possible d'obtenir d'obtenir une précision inférieure à 10 m.
Il a été déclaré opérationnel en février 1994 par le congrès américain et ses possibilités ont fait
que la communauté civile scientifique s'est intéressée à lui. Il est aujourd'hui sous le contrôle
du département de la défense (DoD) et du département des transports (DoT) des Etats Unis.
Ce système opérationnel pendant au moins 30 ans offre une solution à presque tous les besoins
de positionnement et de navigation, et présente une utilisation simple sur le terrain (système descendant).
Les récepteurs sont donc passifs.
Le GPS a apporté une révolution dans les méthodes de levé topométrique, en géodésie et en navigation.
Aujourd'hui tous les nouveaux réseaux géodésiques nationaux sont réalisés par des méthodes spatiales
et en particulier par GPS.
59
Publicité
