Systèmes d'informations géographiques/Annexe/Système de géolocalisation

Qu'est-ce qu'un GPS

Commençons tout d’abord par définir les termes, un GPS (Global Positioning System) est un système de navigation utilisant un réseau de satellites militaires dont l'accès est autorisé aux civils. Ce réseau de satellites a été développé par le département de la Défense (DoD) des États-Unis. Il est propriété du département des Transports (DoT).

Le système GPS comporte aujourd’hui 24 satellites répartis sur 6 orbites à 20 000 km d’altitude. Il donne la position et l'altitude chaque seconde, 24 heures sur 24, n’importe où dans le monde.

Quatre satellites au moins doivent être poursuivis pour obtenir une position en 3 dimensions (altitude et position). Trois satellites suffisent pour donner la position en 2 dimensions avec maintien d'altitude (la dernière altitude connue).

ConstellationGPS

Comment ca marche?

Le terminal est un récepteur radio qui a mémorisé les dates et lieux à la première mise en route ; il dispose alors d'informations précises sur l’heure et la position des satellites.

Dès que le récepteur est " accroché ", il peut déterminer sa distance à chaque satellite en mesurant le temps nécessaire pour recevoir le signal. Il détermine ensuite sa position par triangulation. Tant que le récepteur GPS suit les satellites, il met à jour sa position en permanence et donne les informations suivantes :

• position courante,
• distance à l'objectif,
• cap suivi, vitesse,
• estimations du temps restant et de l’heure d'arrivée,
• écart par rapport à la route prévue, correction de trajectoire.

Il faut distinguer système de coordonnées et " datums ".

Le système de coordonnées peut-être soit le système angulaire classique (latitude, longitude), soit la grille kilométrique UTM (Universal Traverse Mercator) , ou encore une grille locale.

Les " datums " sont des systèmes de correction propre à chaque pays permettant de tenir compte des irrégularités de la surface terrestre. En France on utilise le système ED-50. Pour les randonneurs en France, la référence donc est la grille kilométrique UTM complétée par le " datum " ED-50. Ces références varient d’un pays à l’autre.

Matériels disponibles

L’offre de GPS est diversifiée (marques : Garmin, Magellan, DeLorme, Lowrance, etc.). Ils se distinguent selon le nombre de piles (important pour l’alimentation en énergie), la lisibilité de l’écran, la présence d’un compas magnétique intégré, la rapidité en acquisition, la sensibilité en poursuite du signal, le nombre de points qu’il est possible d’entrer en mémoire, la finesse de la cartographie, etc.

Schéma expliquant les système de géolocalisation.

Application au système de géolocalisation

Usages militaires

Les système de géolocalisation par satellite on d’abord été développés pour un usage militaire: Ils permettent une précision inégalée dans le guidage des missiles jusque leurs cible, augmentant ainsi leur efficacité tout en réduisant les risques de dégâts collatéraux (les bombardiers utilisant ce système pouvaient potentiellement détruire de 4 à 6 fois plus d'unités ennemies qu’en utilisant les systèmes de visées ou de radiolocalisation conventionnels). Ces systèmes permettent également aux forces terrestres de se positionner avec d'avantage de précision, aux marines et aux forces aériennes de naviguer avec précision, indépendamment de tout support au sol. La géolocalisation permet ainsi de réduire les incertitudes tactiques et joue un rôle prédominant dans tous les corps d'armée.

• L'exemple du Garmin 401 Foretrex: "Quel que soit le lieu où vous mèneront vos aventures, vous ne risquerez plus jamais de vous perdre avec le Foretrex 401. Le Foretrex enregistre votre trajet et l'affiche sous la forme d'une ligne en pointillé sur l'écran. Il vous suffit d'activer la fonction TrackBack® du Foretrex pour faire le trajet en sens inverse, jusqu'à votre point de départ. Suivez vos données de relèvement et d'altitude grâce au compas électronique et à l'altimètre barométrique du Foretrex 401. Vous pouvez enregistrer des positions sous la forme de waypoints, qui vous permettront de toujours retrouver votre chemin vers un lieu important (véhicule, terrain de camping, point d’étape, point d’atterrissage, arrivée)."

Usages civils

La première application civile du GPS reste sans conteste la navigation aérienne, du petit avion privé au jet transcontinental, ceux-ci sont équipés depuis longtemps de ces systèmes (le pilote automatique est un systèmes GPS couplé a un système de trajectoire). La seconde application est la navigation sur les bateaux, les GPS sont installés soit directement sur le bateaux, soit sur des balises de mer qui émettent leur position en continu permettant aux navires de facilement se localiser. La troisième application, sans doute la plus connue, est la conduite automobile assistée. Un récepteur GPS est placé sur le véhicule et permet d'afficher une carte interactive avec la position du véhicule et l'itinéraire a suivre. Les systèmes de géolocalisation sont également utilisés pour établir des cartes des territoires avec une grande précision.