Comment fonctionne le GPS ? On vous explique comment ça marche
La technologie GPS – utilisée dans le système de positionnement global – permet à des millions d’utilisateurs à travers le monde de bénéficier de données précises sur la localisation de personnes ou d’objets. Le GPS et ses informations, auparavant réservés aux activités militaires, sont désormais accessibles au plus grand nombre et équipent de nombreux appareils de notre quotidien. Nous vous expliquons le fonctionnement du GPS et les principaux domaines d’application de cette technologie satellitaire.
C’est quoi un GPS?
Ce qu’on appelle le GPS est une technologie qui permet de trouver la position d’une personne dans le monde en utilisant des émetteurs et des récepteurs (satellites et objets, etc.), et/ou d’obtenir des données de localisation précises d’objets ou d’individus. Comme un smartphone, un GPS de voiture, une géolocalisation véhicule de maintenance ou un traceur GPS.
À l’origine, c’était une technologie utilisée dans l’armée, inventée par les Américains pendant la guerre froide. Il permet de localiser des cibles militaires et civiles pour des opérations précises, en évitant au maximum les dommages collatéraux et en touchant des points stratégiques précis qui n’auraient pas été possibles sans l’aide de ce système GPS.
Quelques années plus tard, le GPS s’est démocratisé et aujourd’hui on l’utilise avec la plupart des outils de notre quotidien : smartphones, tablettes, traceurs, GPS de randonnée, dans les véhicules, suivi des enfants ou comme GPS pour chiens et GPS pour chats sont utilisé à deux fins principales :
-Connaître la position exacte du GPS et donc la position de la personne, de l’animal ou du véhicule qui l’a placé
-Suivez votre itinéraire en temps réel avec des informations précises sur l’itinéraire, l’altitude, les virages, les ondulations, etc.
La plupart des utilisateurs utilisent cette technologie sans même savoir comment fonctionne le GPS, nous vous recommandons donc d’en savoir plus sur le fonctionnement du GPS.
Le fonctionnement d’un GPS
La technologie GPS est basée sur un système de triangulation qui mesure les distances. Pour cela, vous avez besoin de deux points de référence dont vous connaissez la distance et d’un troisième point : le point de référence dont vous souhaitez connaître la position.
La fonctionnalité du GPS repose sur trois éléments :
-Un satellite en orbite autour de la Terre, appelé segment spatial, qui prend la forme d’une constellation de 27 satellites majeurs situés à environ 20 000 kilomètres de la Terre. Les quantités varient selon les opérations d’inspection et de maintenance, mais leur rôle est d’envoyer un signal permanent. Les coordonnées GPS et les vitesses sont connues, et c’est un échange d’informations entre satellites et récepteurs au sol qui permettra de déterminer la position de n’importe quel élément.
-Une station de contrôle au sol, composée de 5 stations, peut vérifier le fonctionnement normal de la constellation de satellites et traiter les données si nécessaire.
-La partie utilisateur – y compris le smartphone, le système de navigation, les outils de terrain – comprend tous les récepteurs au sol. Le réseau GPS est illimité (car il ne sert qu’à recevoir des données), et il existe aujourd’hui près de 4 milliards de récepteurs GPS.
Le fonctionnement du GPS repose sur l’échange d’informations entre satellites et récepteurs à des distances précises . Les satellites ont une horloge atomique précise, et l’envoi d’ondes électromagnétiques à la vitesse de la lumière permet de calculer la distance entre eux et le récepteur.
Pour ce faire, nous comparons le temps de transmission du signal avec le temps de réception et multiplions par la vitesse du signal. Nous obtenons ce qu’on appelle des pseudo distances, des données incluant des bornes d’erreur, qui peuvent être affinées tant que nous avons des données relatives à 4 satellites.
Ces systèmes ont été améliorés au fil des ans et diverses nouvelles technologies GPS ont été ajoutées aux systèmes existants pour fournir des mesures plus précises. Cela se traduit par des améliorations des récepteurs qui permettent un traitement plus rapide et plus précis des informations, mais aussi par des satellites plus performants capables de délivrer des données de plus en plus robustes.