| Quest-ce que le GPS ? (début) Le GPS («Global Positionning System» ou «système global de localisation») est un appareil électronique très utile, voire indispensable dans certaines conditions, qui permet de s'orienter et se situer géographiquement sur une carte grâce à un réseau de satellites entourant la terre.
L'outil le plus populaire pour une expédition de grande envergure est certainement la boussole, mais au Pôle Nord cette dernière n'est d'aucune utilité puisque le pôle magnétique dérègle complètement l'aiguille aimantée de la boussole. Il faut donc trouver d'autres appareils d'orientation. En plus de la traditionnelle carte d'état major, le GPS est un appareil indispensable dans cette situation. 
HISTORIQUE (début)
Initialement le projet s'appellait : «NAVSTAR» (navigation timing and ranging). À la demande de l'armée américaine qui désirait avoir un appareil lui permettant de connaître sans délais leurs coordonnées à quelques mètres près mais aussi de pouvoir localiser avec précision ses avions de combats, ses chars et ses
missiles en tout point du globe. Le concept NAVSTAR est le résultat d'études entreprises en 1965 par l'armée de l'air et la marine américaine.Voici les dates qui ont marquées la réalisation du projet :
1965 - Premier concept1972 - Étude préliminaires de faisabilité
1974/1979 - Validation du concept (1er tir Février 1978)1979/1986 - Évaluation et développement1986/1994 - Mise en place opérationnelle. (Phase interrompue entre janvier 1986 et février 1989). Les lancements des satellites «BLOCK II» n'ont en fait commencés qu'en février 1989. L'accident survenu le 24 janvier 1986 à la navette «CHALLENGER» a retardé la mise en orbite des premiers satellites de la configuration
opérationnelle. De plus les responsables du projet ont décidé d'abandonner la navette comme lanceur au profit des fusées «MLV DELTA II», ce qui a obligé à faire certains aménagements. Les lancements ont ensuite repris en 1989. 24 puis 28 satellites tourneront sur 6 orbites d'ou ils émettront des signaux codés destinés aux GPS.
ORGANISATION (début) Le projet NAVSTAR est coordonné par un bureau interarmée. Le «Joint Programm Office» (JPO) dont le siège est situé à LOS ANGELES dans les locaux de la «Space Division». Ce dernier dépend du «System Command» de l'armée de l'air des États Unis.Le JPO est composé des représentants :
Des armées et agences participant au programme, soit l'«US NAVY», l'«US ARMY», l'«US AIR FORCE», les corps des Marines, l'«US COEAST GUARDS», l'agence cartographique de la défense et le département des transports. Ce dernier est chargé de s'assurer que les intérêts des futurs utilisateurs civils sont pris en considération.Des pays de l'organisation de L'«OTAN»
OBJECTIFS (début) A l'origine le GPS a été conçu afin de fournir aux forces armées un système de repérage global et de très bonne précision. Les systèmes similaires de l'époque (SATNAV,etc) n'avait pas la disponibilité et la sécurité requise pour leur exploitation
opérationnelle dans les forces armées.Il s'est très rapidement posé le problème de laccessibilité du service, en effet de nombreuses applications civiles pouvaient vouloir recourir à ce système et il n'était pas imaginable de laisser le service en libre accès a tout le monde, n'importe quel pays agresseur pouvant alors l'utiliser a son profit. Dés le début les USA voulait s'assurer la maîtrise totale quand a l'exploitation du système GPS,
mais ne voulait pas exclure les applications civiles, on a alors imaginer le compromis suivant: un service de grande précision réservé aux militaire c'est le mode «PPS» (Precise Positioning System)
Un second service aux possibilités dégradées (env 100M) auquel aurait accés toute personne munis d'un récepteur, c'est le mode «SPS» (Standard Positionning System).
Le mode «PPS» exploitant pleinement le système pour une précision de moins de 10 mètres et le mode «SPS» qui utilisant une électronique simplifiée est en plus soumise a une dégradation volontaire des signaux satellitaires pour une précision de 100 mètres environ. Laccès au mode «PPS» se jouant au niveau électronique du récepteur et des codes de corrections des dégradations satellitaires les USA s'assurait ainsi la maitrise totale de l'aspect militaire du
projet, et faisait un beau cadeau aux civils.
FONCTIONNEMENT (début) Nous allons simplifier au maximum le compliqué processus de fonctionnement du GPS. Ce qu'il faut savoir c'est que le GPS est un petit récepteur radio qui se synchronique avec 2, 3, 4 ou plus de satelittes pour donner une information sur la position géographique
où il se trouve. Comme les systèmes de triangulation utilisés durant la dernière guerre (1939-45) pour trouver les émetteurs pirates, le GPS est un récepteur qui recoit des informations de plusieurs satellites (en général 3 ou 4) et calcule avec précision le temps mis à recevoir l'information depuis chacun des satellites. Selon la position où l'on se trouve, le temps de réponse sera plus ou moins long (je vous rassure, il ne s'agit ici que de quelques millièmes de seconde...)
et en comparant les délais de réponse des 3 ou 4 satellites, le GPS sera en mesure de déterminer avec précision l'endroit où il se trouve.Pour augmenter la précision du GPS, on pourra parfois attendre plusieurs minutes à plusieures heures pour extrapoler les informations reçues de différents satellites, et puisque la terre tourne, les nombreux satellites donneront encore plus d'information au GPS. L'ordinateur interne du GPS compilera les données pour fournir un
maximum d'informations très précises. Mais la précision est réservée aux applications spécialisées comme l'arpentage ou encore certaines applications scientifiques permettant de calculer à 3 millimètre près le déplacement des continents ou la position exacte du Pôle Nord magnétique.
10,000 FOIS PLUS PRÉCIS QUE LE GPS ! (début) En 1983 le GPS fonctionne avec 8 satellites. À l'Institut d'astronomie de Berne, un jeune scientifique, Ivo Bauersima, réfugié tchèque, calcule théoriquement comment se servir du GPS. Ses équations permettent d'obtenir une précision 10,000 fois supérieure que celle
qu'offre les militaires, à condition de reconstituer l'orbite des satellites GPS à quelques centimètres près. Cette exigence nécessite de comparer les informations de plusieurs stations GPS réceptrices en divers points du globe.À la vue de ces équations, l'idée d'un vaste réseau international germe dans l'esprit de plusieurs scientifiques parmis lesquels, l'astronome suisse Gerhardd Beutler. En passant une année au Canada, participant à de nombreux séminaires (grâce à sa maîtrise
de l'allemand, de l'anglais et du français), Ivo en profite pour promouvoir son projet. En Août 1989, à Édimbourg, les scientifiques s'organisent, si bien que des organismes aussi prestigieux que la NASA participent au projet et fondent l'« International GPS Service» (IGS). Le 21 Juin 1992, l'IGS entame une période d'essais de 2 ans avec une vingtaine de stations réceptrices. La précision des trajectoires des satellites atteind les 50cm et donne au GPS une
précision de quelques centimètres ! Forte de ce succès sans faille, le réseau de stations réceptrices passe rapidement à 50, puis ne cesse d'augmenter. Aujourd'hui, plus de 200 stations réparties sur 5 continents donnent de précieuses informations qui permettent de calculer avec une très grande précision le déplacement des plaques terrestres, la position réelle du Pôle Nord magnétique, la situation des fontes des glaces aux deux pôles, etc. La précision des orbites
satellitaires est maintenant de 3 centimètres et permet au GPS une précision de quelques millimètres.Le Japon sest équipé dun réseau GPS unique au monde. Ce pays compte plus de 1000 stations réceptrices, soit une toutes les 30km. Ce réseau a permis de déterminer que lîle du Japon bouge en moyenne de 50 millimètres par année. Le GPS est également capable de mesurer la quantité de vapeur deau contenue au dessus
delle dans la stratosphère... Le GPS donne donc aussi de précieuses informations sur la météo ! L' IGS précise aujourd'hui que la position des Pôles varie de 10 mètres au fil du temps due à l'axe de la terre qui bouge. La position des pôles est aujourdhui déterminée à 3 millimètres près !
Quelques bonnes adresses... (début
) Exemple dun GPS léger, facile à utiliser, simple et peu couteux. |
