Comment fonctionne le système GPS ?

Le GPS « Global Positioning System » a été conçu pendant la guerre froide par le Département de la défense américaine. Dans sa fonction originelle, ce système était utilisé pour localiser de façon précise la position des sous-marins.

Toutefois, son utilisation s’est largement démocratisée avec le temps. Aujourd’hui, le système GPS compte de nombreux utilisateurs dans presque tous les milieux socio-professionnels.  

Principe  

Le système de positionnement global (par satellites) permet de mesurer la distance par le temps. Il est composé de vingt-quatre satellites et de cinq stations au sol. La mission des stations est de maintenir les satellites dans une certaine position.

Ainsi, pour définir une position, un récepteur GPS est indispensable. Son rôle est de décoder et de calculer les signaux reçus par le positionnement des satellites dans l’espace. Ces données intègrent trois coordonnées (x, y, z) et une variable (temps). Il est important de faire la mise à jour de la carte gps.

La détermination d’une position s’opère alors sur la base de la visibilité d’au moins quatre satellites grâce à un principe de triangulation.

Fonctionnement

Dans la pratique, un satellite émet une onde électromagnétique qui est captée par le récepteur. Ce dernier effectue dans un premier temps le calcul du temps de transmission. Pour obtenir ensuite la distance qui le sépare du satellite, ce temps est multiplié par la vitesse. Il se retrouve systématiquement positionné sur un cercle centré sur le satellite.

Le récepteur va procéder de la sorte sur plusieurs autres satellites. À l’issue de la manœuvre, une zone d’intersection entre les différents cercles centrés devra lui permettre d’obtenir une position sur la terre. 

Cependant, pour affiner encore plus le résultat, il faudrait absolument associer un satellite possédant une horloge atomique. Son activité permet la synchronisation de l’horloge du boitier GPS avec l’heure exacte fournie par les satellites.

En conséquence, plus le nombre de satellites captés est important, meilleurs seront les résultats sur le positionnement. 


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