Le fonctionnement du GPS

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Le fonctionnement du GPS repose que une série de satellites en orbiteautour de la Terre. Chaque satellite envoie des signaux indiquant sa position dans l’espace ainsi que l’heure et la date d’émission desdits signaux. Nos puces GPS, quant à elle, réceptionnent ces signaux et calculent ensuite, par trilatération, notre position – latitudelongitude et altitude – sur le globe. Pour que le système fonctionne, il faut compiler les données reçues de quatre satellites : trois pour la position et un pour la synchronisation.

La précision des horloges atomiques

La synchronisation ? Oui, parce que notre position se déduit notamment de la durée de parcours – entre le satellite émetteur et le boîtier GPS récepteur – du signal. Les informations des deux horloges doivent donc être extrêmement précises et synchronisées. Un décalage d’une microseconde entraîne une erreur de positionnement de quelque 300 mètres ! D’où le recours à des horloges atomiques. Ce sont elles – plus quelques corrections relativistes – qui font la précision du système GPS. Nos boîtiers GPS n’étant pas équipés de telles horloges, l’horodatage est produit par l’horloge atomique embarquée dans un satellite.

Puces et boîtiers GPS

Certaines puces GPS peuvent fournir une précision au centimètre, mais pour l’heure, elles sont encore trop chères et énergivores pour être ouvertes au grand public et restent donc réservées à des usages spécifiques (voiture sans conducteur, agriculture de précision, applications militaires, etc.).

Nos boîtiers GPS et nos smartphones, quant à eux, offrent une précision qui oscille, pour les meilleurs, entre 5 et 10 mètres, ce qui est déjà tout à fait intéressant.

Les satellites Galileo pour plus de précision

Le système de navigation européen Galileo devrait bientôt permettre d’améliorer ces chiffres. Les responsables du programme tablent sur une précision de moins de 5 mètres pour le grand public. Les horloges atomiques des satellites Galileo sont en effet plus récentes donc plus précises que celles du système américain que nous utilisons actuellement. Grâce à l’usage de multifréquences, leurs signaux seront également moins affectés par leur passage dans la ionosphère ou par les problèmes de réflexion sur les bâtiments.

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