Les GPS (Global Positionning System)
Le système GPS est constitué d'une myriade de satellites en orbite autour de la terre qui transmettent leurs positions dans l'espace ainsi que l'heure précise (la dérive horaire dans le temps du système GPS est d'une seconde tous les 70000 ans).

Ces données sont utilisées par le GPS pour faire des mesures de triangulation afin d'obtenir notre position géographique.

Ce système est dorénavant totalement opérationnel et fournit une couverture mondiale en continu et en 3 dimensions (position et altitude).

Le système GPS a été développé par le Department of Defense (DOD) Américain et se caractérise par sa très grande fiabilité puisqu'il n'est affecté ni par les conditions atmosphériques, ni par la topographie du terrain, ni par les différentes interférences radioélectriques. Le DOD administre la maintenance du système GPS.

Bien que ce système ait été mis en place à des fins militaires, les utilisateurs civils et commerciaux y ont accès. Les satellites transmettent néanmoins deux codes : un code crypté pour la défense militaire (PPS) et un code civil (SPS).


Fonctionnement du système GPS

Les civils et les commerciaux utilisent des récepteurs SPS. Chaque satellite transmet des coordonnées précises (position géographique dans l'espace et altitude) ainsi que l'heure d'émission du message. Un récepteur GPS reçoit le message et mesure la différence de temps entre l'émission et la réception, ce qui lui permet de déterminer la distance le séparant du satellite. Dès que le récepteur GPS reçoit les signaux de trois satellites, il est en mesure de calculer sa propre position sur le globe terrestre.

Chaque satellite transmet deux types de message : l'almanach et les éphémérides. L'almanach consiste en une information générale sur la localisation et la santé du satellite dans la constellation. Un récepteur GPS ayant un almanach à jour, connaît donc approximativement sa première position, le jour et l'heure, connaît donc les lieux où il doit scruter l'espace pour rechercher les satellites. Les éphémérides, quant à elles consistent en une information précise de la position du satellite utilisée pour faire les mesures de calcul des distances. Chaque satellite transmet ses propres éphémérides. Ces deux données que sont l'almanach et les éphémérides sont essentielles au récepteur GPS pour localiser les satellites, acquérir les signaux et calculer votre position géographique.


Précision du système GPS

La précision GPS fournie par un récepteur SPS à utilisation civile avoisine les 10 mètres. En fait, les récepteurs civils ont prouvé qu'ils étaient bien plus précis que ce que l'on attendait d'eux.

Si vous jugez qu'une précision de l'ordre de 10 mètres est insuffisante, il existe des moyens de transmission des mesures de correction lesquels réduisent l'erreur GPS. Le GPS différentiel est notamment l'un de ces moyens.


Le GPS différentiel

Un différentiel GPS (DGPS) calcule la taille de l'erreur GPS et considère cette donnée dans le calcul et l'affichage de la position GPS. Il existe quelques méthodes pour obtenir le mode DGPS, une de celles-ci est le "Broadcast différentiel". Ce système consiste en une transmission de signaux à partir d'endroits précis permettant la mesure de l'erreur du positionnement des satellites. Ces signaux sont transmis dans le format RTCM SC-104 par des antennes radio.

Le récepteur différentiel (DBR) remodule le signal puis le retourne à un GPS par l'interface de communication. Le récepteur GPS calcule ensuite la marge d'erreur à inclure dans la transmission GPS émise par les satellites et corrige la position à afficher à l'écran pour les fins de navigation. Cette technique requiert que votre appareil soit relié à un récepteur différentiel (DBR). Les deux appareils doivent être compatibles entre eux. De plus, vous devez être situé dans un rayon suffisamment rapproché d'une antenne différentielle.


Le GPS et l'APRS

Le principe même de l'APRS est que les mobiles puissent, et aussi précisément que possible, communiquer leurs positions par radio à une station fixe qui collationne les informations. 

Une station mobile APRS pourra être constituée d'un ensemble modem/émetteur autonome (TH-D7, TM-D700) ou d'une interface Tinytrak + émetteur par exemple et d'un GPS. Le GPS devra donc être en mesure de pouvoir communiquer les paquets d'information vers le modem, aussi, sera t-il indispensable de vérifier que le GPS dispose bien d'une sortie DATA au format NMEA.

Restent quelques autres points à vérifier lors du choix du GPS à utiliser : alimentation en mobile, autonomie, si le câble DATA + ALIM est fourni par le constructeur (sinon vérifier son prix, souvent prohibitif lorsque celui-ci est proposé en option), rapidité de mise en oeuvre (12 canaux //), cartographie intégrée ou pas, possibilité de personnalisation des cartes par CD-ROM...

Autant de choix, autant de prix ! La cartographie intégrée n'est pas indispensable, mais, puisque nous serons en mobile, ne serait-il pas plus ludique encore que de bénéficier de la possibilité de situer exactement une rue recherchée ? C'est un choix qui a son prix !


En portable, un GPS simple connecté à un PC sur lequel sera lancé un logiciel cartographique suffira largement. Notons qu'il existe également des modèles OEM prêts à être intégrés à d'autres systèmes ou bien encore des modèles GPS, sans affichage LCD et de la dimension d'une souris dont l'électronique se trouve être dans l'antenne extérieure !


Les heureux possesseurs de camping-cars avec capucine, qui occulte la vision directe des satellites lorsque le GPS se trouve sur le tableau de bord du porteur, privilégieront la possibilité de connecter une antenne extérieure. Notons que ces derniers n'auront pas les problèmes d'encombrement dans le ... cockpit !


Pour terminer, Garmin ne devrait pas tarder à commercialiser prochainement le GPS V (un GPS III Plus musclé) et Magellan relooke entièrement sa gamme en proposant la déclinaison "Meridian" à partir du 15 octobre prochain.



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