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Le
système GPS est un système de radionavigation
tout temps, toute condition météorologique et
tout lieu. Un utilisateur peut déterminer sa position
qu'il soit sur terre, en mer, dans les airs, à partir
de la position connue de plusieurs satellites. Un récepteur
synchronisé peut alors mesurer le temps de propagation
de ce signal et en déduire la distance le séparant
du satellite. A partir de 3 satellites, un tel récepteur
est capable d'effectuer une triangulation pour déterminer
sa position en mer ; il en faut 4 en altitude. Cette position
est obtenue instantanément autorisant ainsi la navigation.
Chaque mesure représente le rayon R d'une sphère
centrée sur un satellite particulier. Le récepteur
GPS est sur cette sphère. Ainsi le système GPS
est composé de satellites et de récepteurs utilisateurs.
Ces deux parties du système GPS sont appelées,
respectivement, segment spatial et segment utilisateur. Un
troisième segment, le segment de contrôle, veille
à la bonne marche du système.
Caractéristiques
du système GPS
Le système GPS (Global Positioning System) permet de
se positionner à partir de satellites à 25 m
près (1 RMS) dans le monde entier.
Suite
à la baisse considérable des prix de ces systèmes,
des champs d'application totalement nouveaux apparaissent
chaque année.
De
nouvelles techniques d'augmentation de la précision
ont vu le jour à partir de stations différentielles
terrestres, ce qui permet d'obtenir une précision de
l'ordre du mètre (1 RMS) pour des mobiles sur des zones
étendues et une précision de l'ordre du cm pour
des objets fixes ou quasi fixes (RTK).
Principe
du système DGPS
Le système DGPS est basé sur le fait que deux
récepteurs situés à proximité
l'un de l'autre observent un satellite avec les mêmes
erreurs.
Un récepteur fixe et localisé sur un site parfaitement
topographié calcule les distances qui le séparent
des satellites en vue. Il soustrait, à chaque distance
calculée, la pseudo-distance correspondante mesurée
pour obtenir une information de correction. Les informations
de correction, une par pseudo-distance sont émises
par un second récepteur qui les applique à ses
propres mesures. Comme les erreurs sont corrélées,
les plus importantes sont atténuées ou disparaissent.
Le gain apporté par le mode différentiel est
fonction de la distance entre les deux récepteurs car
l'atténuation des erreurs décroît avec
la distance. Le système DGPS est composé de
stations réparties sur le territoire à couvrir.
Ces stations envoient les messages de correction par radio.
Le récepteur DGPS différentiel est un récepteur
radio, qui communique les corrections au récepteur
GPS.
La diffusion des informations différentiel en mode
standard (SPS) est autorisé sans contrainte. En mode
précis (PPS), les corrections doivent être transmises
par une liaison cryptée et classifiée. Cet aspect
complique et rend onéreux le principe. Quelques applications
du GPS différentiel peuvent être citées
: le positionnement des navires et bateaux de plaisance, la
localisation de véhicules terrestres, l'aide à
l'atterrissage, les levés cartographiques, la trajectographie,
l'aide aux rendez-vous d'engins spatiaux.
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