Global Positioning System (GPS),

Transcription

1 Global Positioning System (GPS), Système de navigation radio, composé de 24 satellites et d une base terrestre, qui permet de fournir à un abonné sa position précise en trois dimensions (latitude, longitude, altitude), sa vitesse et l heure. Le GPS est accessible 24 heures sur 24, de n importe quel point de la Terre et quelles que soient les conditions météorologiques. Comme l utilisateur n a pas à communiquer avec les satellites, le système GPS peut desservir un nombre illimité d utilisateurs.

2 Le GPS détermine la position en calculant l intervalle de temps qui sépare le moment où un signal est émis et le moment où il est reçu. Les satellites GPS sont équipés d horloges atomiques, qui donnent une mesure très précise du temps. Cette mesure est intégrée dans des codes transmis par le satellite, et un récepteur peut en déduire à chaque instant le moment où le signal a été diffusé. Le signal contient également des données permettant au récepteur de calculer les positions des satellites et d effectuer les corrections de position nécessaires à une localisation précise. Le récepteur connaît le temps mis par le signal pour arriver du satellite et en déduit la distance qui l en sépare. Il doit tenir compte des retards de propagation provoqués par l ionosphère et la troposphère. La distance par rapport à trois satellites, ainsi que la localisation de chaque satellite au moment de l émission du signal, permettent au récepteur de calculer la position en trois dimensions.

3 Cependant, pour pouvoir calculer directement les distances, l utilisateur devrait être équipé d une horloge atomique synchronisée sur le système de positionnement universel. Une quatrième mesure à partir d un satellite supplémentaire élimine cette contrainte. Le récepteur utilise par conséquent quatre satellites pour calculer sa latitude, sa longitude, son altitude et l heure.

4 Le GPS (Global Positioning System) - Système de positionnement à échelle mondiale - est une révolution pour la navigation. C'est une technologie qui permet de localiser la position de l'utilisateur, n'importe où dans le monde, 24 heures sur 24, quelle que soit la météo. Conçu par le Ministère de la Défense des Etats Unis d'amérique pour un usage militaire, le système a été rendu accessible aux civils, pour un emploi dans l'aviation, la marine et pour les marchés généraux des activités d'extérieur et de loisirs. Aujourd'hui, des millions de personnes utilisent la précision et la commodité de cette technologie pour pêcher, chasser, randonner, voler, naviguer. Le GPS consiste en une constellation de 24 satellites qui orbitent à environ Kms de la terre.

5 Ces satellites émettent des signaux contenant des données d'heure, d'orbites et des données d'almanach. Les récepteurs (au sol, en mer et dans les airs) recoivent les signaux des satellites et calculent leur position au moyen de ces informations. Le récepteur GPS a besoin d'au moins trois satellites pour pouvoir déterminer une position en 2D (X,Y) à la surface de la terre. Un quatrième satellite est nécessaire pour obtenir une position en 3D (X,Y,Z) qui détermine la hauteur ou l'altitude.

6 Latitude et longitude La latitude d'un lieu donné est l'angle formé par la verticale de ce lieu avec le plan de l'équateur. Exprimée en degrés, elle est comptée de 0 à 90 à partir de l'équateur vers les pôles, positivement vers le nord et négativement vers le sud. La longitude d'un lieu donné correspond à l'angle formé par le méridien de ce lieu avec le méridien d'origine (méridien de Greenwich). À partir de cette origine, elle varie entre 0 et 180, positivement vers l'ouest et négativement vers l'est. L Équateur est le cercle imaginaire autour de la Terre situé à égale distance des deux pôles. Un parallèle est un cercle imaginaire parallèle à l Équateur. Un méridien est un demi-cercle qui joint les deux pôles. Le méridien de Greenwich est le méridien qui passe par l'observatoire de Greenwich, près de Londres. La latitude est la distance mesurée en degrés qui sépare un parallèle de l Équateur. La longitude est la distance mesurée en degrés qui sépare un méridien, du méridien de Greenwich.

7

8 Afin d'unifier les représentations, l'armée américaine a mis au point un nouveau système de coordonnées, le système UTM.Le système UTM : (Universal Transverse Mercator) La projection se fait à partir du centre de la Terre sur un cylindre tangent à l'équateur. Dans cette projection les parallèles et les méridiens se coupent à angle droit. La Terre est divisée en 60 bandes de largeur constante du nord au sud numérotées de 1 à 60, elles mêmes divisées en 20 bandes depuis le parallèle 80 sud jusqu'au parallèle 84 nord, désignées par un lettre. Il existe donc 600 zones UTM. La France se trouve dans les zones 30 U, 31 U, 32 U au nord, 30 T, 31 T, 32 T au sud. (IGN).Ce système nous donne les coordonnées d'un point en mètres. Ce qui permet un repérage rapide et précis sur une carte " compatible GPS", c'est à dire où le quadrillage UTM a été représenté. La longitude est déterminée par rapport au méridien central du fuseau dont la valeur est fixée à m. La latitude est mesurée en m par rapport à l'équateur.

9 Exemple 1 WPT: E N Exemple 2 WPT: E N

10