Guide pratique GPS. Paul Correia. Quatrième édition. Groupe Eyrolles 1999, 2001, 2002, 2004, ISBN

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1 Guide pratique du GPS Paul Correia Quatrième édition Groupe Eyrolles 1999, 2001, 2002, 2004, ISBN

2 Table des matières AVANT-PROPOS...XIII Avertissement... XIV REMERCIEMENTS...XV INTRODUCTION... 1 Plan de l ouvrage... 3 Questions/réponses... 4 Quelle est la véritable précision du GPS?... 4 Le GPS est-il réellement disponible partout et tout le temps?... 5 Est-il toujours fiable et dans quelles conditions?... 5 Existe-t-il des moyens pour augmenter sa précision?... 5 Quels sont les pièges à éviter lors de son utilisation?... 5 Comment utiliser le GPS avec la plupart des cartes maritimes ou terrestres?... 6 Comment établir une route à l aide du GPS?... 6 Comment connecter un récepteur GPS à un ordinateur?... 6 La précision offerte aujourd hui par WAAS/Egnos est-elle vraiment utile pour une utilisation courante?... 6

3 VI Le guide pratique du GPS LE SYSTÈME GPS... 9 Historique... 9 Composition du système GPS Segment spatial Couverture terrestre des satellites Segment de contrôle Segment utilisateur Services fournis Le PPS Le SPS Contrôle et politique du GPS Coût et financement FONCTIONNEMENT Mesure de la distance d un satellite Synchronisation de l horloge du récepteur Positionnement en deux dimensions (2D) Positionnement en trois dimensions (3D) PRÉCISION Précision fournie Précision horizontale Précision verticale (ou altitude) Précision de la vitesse Précision de l heure Reproductibilité Précision relative Sources d erreurs Erreurs d origine naturelle Erreurs d origine technique Validité sélective (SA) Diminution de la précision Autres sources d erreurs Mauvais fonctionnement d un satellite Arrêt d un satellite Dégradation volontaire par l armée Erreurs dues à l utilisateur Panne du récepteur... 42

4 Table des matières VII Précision indiquée par un récepteur Amélioration de la précision Précision requise Marine Aviation Terrestre Scientifique et industrielle RÉCEPTEUR GPS Position Précision de la position Format d affichage Systèmes géodésiques Écart de route (XTE) Indicateur de déviation (CDI) Moyenne de la position Temps pour la première position (TTFF) Mise à jour de la position Altitude Modes 2D et 3D Limitation de l altitude Direction Direction suivie (TRK, COG ou HDG) Correction magnétique Direction du prochain waypoint (BRG ou CAP) Direction entre deux waypoints (DTK) Erreur de cap (TAE, STR ou TRN) Compas et indications graphiques Route loxodromique ou orthodromique Distance Distance au prochain waypoint (DST, DIS ou DTG) Distance totale Unités de mesure Odomètre Vitesse Vitesse de fond ou vitesse sol (SPD, VIT ou SOG) Vitesse d approche du waypoint (VMG) Limitation de vitesse Heure et date Temps GPS... 54

5 VIII Le guide pratique du GPS Temps UTC Heure locale Heure affichée Date Temps pour arriver au prochain waypoint (ETE ou TTG) Heure d arrivée (ETA) Messages et alarmes Alarme d approche Dépassement de waypoint Alarme d erreur de route Zone de garde ou alarme de proximité Alarme de mouillage Alarme HDOP Homme à la mer (MOB) Waypoints Markpoint (MPT) Nombre de waypoints Noms, commentaires et symboles Liste des waypoints les plus proches Routes Waypoints préprogrammés Base de données pour l aviation ou la marine Affichage graphique Écran couleur Cartographie intégrée Récepteur différentiel intégré Compatible WAAS/Egnos Récepteur AGPS Autres systèmes différentiels Coucher et lever des astres Informations sur les courants Mode économiseur de piles Mode simulateur Informations générales Récepteur séquentiel ou parallèle Nombre de canaux Récepteur portable ou fixe Récepteur pour ordinateur portable et PDA Récepteur GPS de type souris Récepteur GPS Bluetooth Antenne Interface... 69

6 Table des matières IX Mise à jour du système Accessoires Alimentation électrique Autres caractéristiques Les récepteurs PPS Choisir un récepteur GPS GPS DIFFÉRENTIEL GPS à différence de code GPS à différence de phase Émetteurs GPS différentiel Émetteurs DGPS locaux (LDGPS) Émetteurs DGPS à large couverture (WDGPS) Post-traitement Intégrité apportée par le DGPS Systèmes DGPS disponibles en Europe Réseau maritime des phares et balises Egnos AGPS Eurofix DCI OmniSTAR SeaSTAR Veripos CARTOGRAPHIE Systèmes géodésiques Modèles géométriques terrestres Ellipsoïde de référence terrestre Modélisation de la surface terrestre (géoïde) Les différents systèmes géodésiques Conversions de systèmes géodésiques Coordonnées Latitude et longitude Le système UTM Les cartes IGN Utilisation des cartes IGN avec le système UTM Utilisation des anciennes cartes IGN TOP Utilisation des cartes IGN avec d autres systèmes

7 X Le guide pratique du GPS Les cartes marines du SHOM Utilisation des cartes du SHOM avec les coordonnées en degrés Utilisation d une règle GPS Utilisation des cartes Navicarte Utilisation de cartes étrangères NAVIGATION Waypoints Utilisation de waypoints de provenance extérieure Établir une route Route orthodromique Suivre une route Utilisation en mer Cap magnétique Contrôler sa position Navigation en présence de courants Utilisation à terre Système de navigation pour véhicule automobile LIAISONS INFORMATIQUES Connexion à un ordinateur HyperTerminal Affichage des informations NMEA Logiciel de cartographie Protocole propriétaire Connexion à un pilote automatique Connexion à d autres instruments NMEA Le standard NMEA Le protocole RTCM RÉCEPTION, ANTENNE ET SIGNAUX Réception Puissance de réception Réception sous les arbres Brouillage et interférences Antenne active Choix de l antenne Position de l antenne

8 Table des matières XI Liaison Caractéristiques électriques des signaux Acquisition des signaux Informations émises par les satellites Mot de télémétrie (TLM) Mot de livraison (HOW) Horloge et état de fonctionnement du satellite - Sous-trame Éphémérides du satellite - Sous-trame 2 et Almanach et informations - Sous-trame 4 et Disponibilité sélective (SA) INTÉGRITÉ ET AVENIR DU GPS Informations aux utilisateurs L avenir du GPS Le système russe Glonass Le système Egnos Le système européen Galileo Modernisation du GPS : GPS IIR-M, GPS IIF et GPS III ANNEXE Table de translation des datums GLOSSAIRE BIBLIOGRAPHIE Ouvrages sur le GPS Sites Internet sur le GPS Sites européens sur Galileo et les systèmes d amélioration du GPS Ouvrages sur la navigation et la cartographie Sites sur la navigation et la cartographie Informatique INDEX