GPS vs Galiléo : une bataille spatiale programmée ? GPS : son fonctionnement

Les satellites seuls ne servent pas à grand-chose. Les données qu'ils récoltent sont envoyées et captées sur terre sous forme d'ondes électromagnétiques ou micro-ondes. Elles diffèrent suivant qu'elles soient destinées aux civils et aux militaires.

 

par triangulation, le récepteur gps donne les coordonnées de notre position.
Par triangulation, le récepteur GPS donne les coordonnées de notre position. © JPL/NASA

Surveillance et réception

Les 31 satellites mis en orbite couvrent la totalité de la planète. Bien évidemment, ils ne sont pas livrés à eux-mêmes, l'homme veille au grain et surveille le bon fonctionnement du système.

Au sol, cinq stations américaines réparties dans le monde surveillent les satellites. Quatre stations annexes de contrôle sont chargées de récolter toutes les données transférées par les satellites et de les transmettre à la station de contrôle principale, la Schiever Air Force Base, située à Colorado Springs aux Etats-Unis. Cette dernière analyse les informations envoyées et apporte des rectifications, si nécessaire, puis les communique aux satellites.

Comment les civils et les militaires procèdent-ils pour recevoir et convertir les ondes électromagnétiques émises par les satellites ? C'est là qu'interviennent ces fameux boîtiers que les consommateurs emmènent partout avec eux. Ils traduisent ces ondes afin de donner à son propriétaire les coordonnées de sa position, à savoir sa latitude, sa longitude mais également son altitude.

 

Système de triangulation

Les satellites émettent en permanence des ondes émises sur deux fréquences différentes, 1575,42 mégahertz pour le GPS civil et 1227,60 mégahertz pour le GPS militaire. Ces ondes traversent l'atmosphère, les nuages... mais sont bloquées par des obstacles rigides tels que les montagnes, les immeubles, etc.

Ces signaux satellitaires sont composés de données numériques mais également de codes assez complexes appelés C/A et P. Parmi eux, seul C/A est accessible à tous, le deuxième est crypté et utilisable sur autorisation.
Comment le récepteur GPS perçoit les coordonnées de sa position ? Il va recevoir des signaux venant de trois à quatre satellites les plus proches. Ces signaux perçus en temps réel par le récepteur GPS vont lui permettre de calculer la distance qui le sépare de chaque satellite. En effet, connaissant la vitesse de la lumière et le temps que les ondes ont mis pour arriver, il est alors facile de calculer la distance. Ensuite, le boîtier n'a plu qu'à recouper les informations perçues et ainsi il obtient sa position avec une précision allant de 20 à 100 mètres. On parle de triangulation.

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