Système de positionnement par satellites - Définition et Explications

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Les systèmes de géopositionnement satellitaires sont des ensembles composés d’une constellation de satellites artificiels en orbite autour de la Terre et de récepteurs. Le récepteur, qui peut être au sol ou embarqué sur un véhicule (une automobile (Une automobile, ou voiture, est un véhicule terrestre se propulsant lui-même à l'aide d'un...), un navire (Un navire est un bateau destiné à la navigation maritime, c'est-à-dire prévu...), un avion (Un avion, selon la définition officielle de l'Organisation de l'aviation civile internationale...), etc.), reçoit des informations en provenance des satellites (Satellite peut faire référence à :) qui lui permettent de calculer ses coordonnées, c'est-à-dire sa position par rapport à la Terre (La Terre est la troisième planète du Système solaire par ordre de distance...) (en pratique, par rapport au système géodésique (En géométrie, une géodésique désigne le chemin le plus court, ou l'un des chemins s'il en...) World Geodetic System en 1984 WGS 84).

Note : les références cartographiques sont souvent basées sur des systèmes géodésiques plus anciens (WGS 72 ou antérieurs) ce qui entraîne une erreur de positionnement (On peut définir le positionnement comme un choix stratégique qui cherche à donner à une offre...) qui peut être supérieure à l'imprécision du système.

Le récepteur est souvent couplé à un calculateur qui détermine le cap à suivre pour rejoindre un point (Graphie) de coordonnées connues ou qui fait défiler une carte numérique (Une information numérique (en anglais « digital ») est une information...) sous le mobile.

Le récepteur peut aussi être couplé à un téléphone (Le téléphone est un système de communication, initialement conçu pour transmettre la voix...) cellulaire ou satellitaire qui retransmet automatiquement la position du mobile à un central. Ce central peut alors contrôler, gérer ou surveiller le déplacement ( En géométrie, un déplacement est une similitude qui conserve les distances et les angles...) des mobiles.

La précision de la localisation est, en principe, indépendante du lieu. Elle dépend du nombre (La notion de nombre en linguistique est traitée à l’article « Nombre...) de satellites reçus et du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...) d’intégration. Les récepteurs les plus simples permettent de localiser en quelques secondes un mobile avec une précision meilleure que 100 mètres. Les récepteurs sophistiqués tels que ceux embarqués sur les avions civils et militaires permettent une précision inférieure au décamètre, voire au mètre (Le mètre (symbole m, du grec metron, mesure) est l'unité de base de longueur du...). Un récepteur fixe au sol permet, après une intégration sur une période de plusieurs minutes ( Forme première d'un document : Droit : une minute est l'original d'un...), de connaître la position d’un point avec une précision centimétrique.

Principe

Les principaux systèmes de positionnement reposent aujourd'hui sur plusieurs dizaines de satellites émetteurs spécialisés en orbite (En mécanique céleste, une orbite est la trajectoire que dessine dans l'espace un corps...) et de récepteurs-calculateurs mobiles sur Terre. La réception par le calculateur, d'un minimum de quatre satellites assure un calcul de positionnement précis par trilatération.

En cas de difficultés de réception, trois satellites permettent de faire un point en 2D (sans l'altitude).

Systèmes existants

Avant les satellites, les navigateurs utilisaient un réseau (Un réseau informatique est un ensemble d'équipements reliés entre eux pour échanger des...) de stations radios (A supprimer) terrestres. Le plus ancien, le LORAN (Le LORAN (LOng RAnge Navigation) est un système de radionavigation utilisant les ondes...), date des années 1940. Il est toujours actif actuellement dans sa version Loran-C . Le système de navigation (La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de :) Oméga, mis en service en 1968 utilisait huit antennes démesurément hautes réparties à travers le monde (Le mot monde peut désigner :); un terme a été mis à son fonctionnement en 1997.

Les systèmes de positionnement existants sont :

  • Galileo (Galileo est le nom du futur système de positionnement par satellites européen, en test depuis...) pour l'Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...) (en cours de développement) ;
  • GLONASS (GLONASS (en russe ГЛОНАСС est un acronyme pour...) pour la Russie ;
  • GPS pour les États-Unis ;
  • Beidou (Beidou est un projet chinois de système de navigation et de positionnement par satellites, visant...) pour la Chine.

Les systèmes par satellites (GPS & GLONASS) peuvent êtres complétés par des systèmes dit d'overlay qui délivrent en temps réel des corrections permettant d'accroître la précision ainsi que des informations permettant de garantir l'intégrité de ces corrections.

Les systèmes d'overlay existant (ou en développement) sont :

  • WAAS, pour les États-Unis (zone de service appelée CONUS), complémentant le GPS
  • EGNOS, pour l'Europe (zone de service appelée ECAC), complétant les GPS & GLONASS. EGNOS est une brique participant au développement de Galiléo.
  • MSAS en cours de test par le Japon.
  • GAGAN en cours de développement par l'Inde.

Utilisations

Un récepteur GPS dans un taxi
Un récepteur GPS dans un taxi (Le taxi est un véhicule automobile terrestre privé, conduit par un chauffeur et...)

Les systèmes de positionnement sont utilisés essentiellement pour la navigation, le repérage des balises de détresse, la gestion de réseaux de transport (Le transport est le fait de porter quelque chose, ou quelqu'un, d'un lieu à un autre, le plus...), les systèmes de télécommunications (Les télécommunications sont aujourd’hui définies comme la transmission à distance...), mais aussi pour l'agriculture de précision, la gestion des collectivités locales, la lutte contre le car jacking, la géolocalisation (La géolocalisation est un procédé permettant de positionner un objet (une personne,...), la piraterie maritime, la topographie, etc.

Ils sont également à la disposition des particuliers, qui peuvent acheter du matériel leur permettant de localiser leur position exacte à tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) moment, par exemple au cours de leurs déplacements en automobile ou en randonnée.

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