Le G.P.S. ou Global Positioning System

Résumé du document

Le GPS est un système permettant de connaître la position et le temps, et de là, la vitesse (PVT), fonctionnant 24 heures sous 24, par tous temps et à n'importe quel endroit du globe. Il se divise en trois segments : le segment spatial, de contrôle et de commande, et le segment utilisateurs. Fonctionnement du G.P.S. Notions supplémentaires: World Geodetic System (WGS), temps G.P.S, le G.P.S différentiel. Les Horloges Atomiques: historique, fonctionnement et spécificités

Extraits

[...] Cette mesure est homogène à une distance, à une constante près (on démontre que cette constante est un nombre entier de la fréquence porteuse). Localisation du point G.P.S En deux dimensions, considérons la situation suivante : Connaissant les positions des satellites et les distances R1 et R2, l'utilisateur ne peut se trouver qu'aux points A ou B. Un 3e Satellite vient lever l'ambiguïté. En trois dimensions, l'utilisateur se trouve sur le cercle intersection des sphères R1 et R2. le 3e satellite nous ramène au system précèdent. [...]

[...] Ce signal d'erreur est utilisé pour asservir l'oscillateur à quartz. Des diviseurs de fréquence délivrent des impulsions toutes les secondes. Des compteurs totalisateurs complètent l'horloge. Ces horloges se présentent sous la forme de boîtier d'environ 35L. Les horloges de laboratoires peuvent atteindre une précision de + 5.10 -14 1s en 3 millions d'années). [...]

[...] Les fréquences choisies pour le GPS l'ont donc été dans cette fenêtre (1575 MHz et 1228Mhz). Néanmoins, pour corriger ces erreurs en vue d'une précision maximale, on utilise encore l'émission bifrequencée. Erreur du segment de contrôle Comme nous l'avons vu, le segment de commande calcule la trajectoire des satellites, c'est-à-dire leur positions, et contrôle les horloges embarquées. Il transmet ensuite ces informations aux satellites, qui les retransmettent aux utilisateurs. Il y a donc les imprécisions de calcul intentionnelles (utilisateurs non référencés, ou SA : Selective Access), qui faussent le calcul de la position de l'utilisateur. [...]

[...] (Supposée identique pour chaque satellite). Or, six satellites au moins sont visibles du récepteur, ce dernier n'aura donc aucun mal à résoudre le système. Avantages du GPS Tout d'abord, le principal avantage du GPS réside dans sa précision, qui atteint, dans le pire des cas une vingtaine de mètres, soit dix fois moins que son prédécesseur : le TRANSIT. Ensuite, le contrôle de cette précision est toujours sous contrôle des Etats-Unis, ce qui leur permet, en temps voulu, de rendre inutilisable le système aux utilisateurs non référencés. [...]

[...] Le segment de commande modifie aussi ce paramètre pour influencer le calcul de la position en SA. Erreur du segment utilisateur Les erreurs à ce niveau sont diverses et dépendent souvent du mode d'utilisation du système GPS. Il y a les erreurs de réception, d'amplification et de calcul (bruit interne) variant suivant la qualité du récepteur. Viennent ensuite les erreurs de calcul du point, dues à la précision de l'algorithme utilisé. Ces 2 types d'erreurs sont internes aux récepteurs, et ne peuvent être qu'estimé au cas par cas. [...]