Le GPS (Global Positioning System) est un système de géolocalisation américain fonctionnant grâce au positionnement de satellites. À l’origine utilisé par l‘armée, il est depuis tombé dans la sphère civile et est utilisé dans de nombreux domaines, dont la navigation routière. Nous allons voir de quelle manière il fonctionne.
Actuellement, tous les systèmes de positionnement par satellite fonctionnent grâce au GPS américain (Global Positioning System).
Tous ces satellites sont en orbite autour de la Terre, à une altitude de 25 000 km environ. A chaque point du globe, 4 satellites sont visibles en permanence : c'est le nombre minimum pour assurer un positionnement précis. Le GPS a une précision de 10 à 15 m seulement, car les ondes sont ralenties par l'atmosphère et parfois réfléchies sur les immeubles.
Principe de fonctionnement
1. Les satellites de la constellation, équipés d'une horloge atomique d'une extrême précision, émettent des signaux indiquant l'heure de départ du satellite.
2. Le récepteur au sol, intégré par exemple dans un navigateur, possède en mémoire les coordonnées précises des orbites de tous les satellites. Il reçoit le signal d'un satellite et chronomètre le temps qu'il a mis pour arriver. Multiplié par la vitesse du signal (celle de la lumière), il obtient sa position par rapport à lui.
3. En croisant les données de trois satellites, il ne reste que deux possibilités. Le récepteur élimine celle qui n'est pas sur Terre.
4. Mais si les satellites sont équipés d'horloges atomiques, ce n'est pas le cas des récepteurs standards. Or un décalage d'une seconde peut entraîner une erreur de 300 000 km ! Pour confirmer sa position, il faut un quatrième satellite qui affine les mesures précédentes.
savez pas comment le GPS peut-il prendre en compte une voiture qui se déplace par exemple ? grâce à l'effet Doppler ; si l'utilisateur d'éloigne du satellite, la longueur d'onde du signal émis par celui-ci augmente. Si il s'en rapproche, elle diminue.
