Récepteur GPS - Définition

Démarrage à froid

Le terme démarrage à froid décrit la performance d'un récepteur GPS à sa mise sous tension lorsqu’il n’y a aucune donnée de navigation disponible, par exemple lors de la première mise en service. Le démarrage à froid signifie que le récepteur n'a pas encore d’almanach à jour en mémoire, ni de données sur les orbites des satellites, ni de position géographique initiale, ni temps de référence.

Au cours du démarrage à froid, le récepteur choisit automatiquement un ensemble de satellites et dédie un canal individuel à la recherche du signal de chaque satellite de la constellation en appliquant éventuellement des décalages Doppler sur ces fréquences. Si aucun des satellites n'est acquis après une période prédéterminée, appelée en anglais time out, le récepteur choisit un nouvel ensemble de recherche de satellites et ensuite il répète le processus jusqu'à ce que les données d’un premier satellite soient acquises.

Pendant que des satellites sont acquis, le récepteur rassemble automatiquement les données de l'almanach qu'il commence à enregistrer. Le récepteur emploie l'information obtenue lors de l'acquisition des données d’un satellite spécifique pour, naturellement, éliminer de l'ensemble de recherche les satellites au-dessous de l'horizon. Cette stratégie améliore l'acquisition des données des satellites additionnels exigés pour effectuer le premier calcul d’une position. Les ensembles de recherche de démarrage à froid sont établis pour s'assurer qu'au moins trois satellites sont acquis au cours des deux premières périodes d'arrêt. Dès que quatre satellites sont acquis, le récepteur calcule une première localisation. Un récepteur GPS réalise typiquement un démarrage à froid en moins de deux minutes.

Un almanach complet du système n'est pas exigé pour réaliser un premier positionnement. Il sera enregistré en totalité par la suite. L'almanach est utilisé dans les démarrages à chaud suivants, et pour faciliter l’acquisition des satellites GPS en visibilité.

Précision du positionnement

L'exactitude de la position GPS est dégradée par l'influence sur les signaux de la traversée de l'ionosphère et de la troposphère , les dérives d'horloge des satellites, les erreurs d'horloge du récepteur, des réflexions parasites. La disponibilité sélective n'est plus appliquée depuis l'an 2000.

Des modèles ont été développés afin de corriger au maximum l'impact des effets troposphériques et ionosphériques. L'impact des dérives d'horloge des satellites est réduit au minimum en incorporant les données de correction transmises pour chaque satellite utilisé dans la détermination de la position. Le calcul de la position du récepteur a aussi pour conséquence d'asservir la fréquence de son oscillateur interne sur la fréquence des signaux reçus, autrement dit sur la fréquence des oscillateurs ou horloges internes des satellites. Les données contenues dans l'almanach permettent alors au récepteur de calculer et d'afficher l'heure UTC ou l'heure légale.

Démarrage à chaud

Une stratégie de démarrage à chaud s'applique quand l'almanach, la position, l’heure, les données d'éphéméride (données éphémères) dans la mémoire sont valides. La stratégie de recherche en démarrage à chaud est semblable à un démarrage à tiède, mais puisque les données dans la mémoire sont considérées à jour et valides, le temps d'acquisition est en général de moins de 30 secondes.