GPS - Principe
Principe de fonctionnement
1> Triangulation classique:
Toute position dans l'espace tridimentionel est repéré par 3 points. Le centre du repère étant choisit arbitrairement.
C'est le principe utilisé d'ordinaire par les institus géographiques, en temps normal ce système s'appuie sur un réseau de balise terrestre fixe .
2> Le positionnement par satellites:
L'utilisateur mesure l'intervalle de temps séparant les emmissions des satellites, et la réception des signaux. Ces mesures sont représentatives de la distance du porteur de chaque satellite ( a une erreur due au décalage entre l'horloge de réception et les temps de référence des satellites).
Il lui suffit donc de résoudre un système à 4 inconnues comme le montre la figure:
- positions: 3 inconnues (longitude,latitude,altitude)
- temps: 1 inconnues.
4 satellites sont donc en principe nécessaires. Ont peut réduire ce nombre en intégrant le récepteur GPS; dans un système de navigation.
On peut aussi plus simplement apprhéender le système par la géométrie.
Compte tenu du fait que la mesure du temps de propagation du message envoyé par le satellite vers le navigateur se traduit en distance le séparant du satellite, le navigateur peut être situé sur une sphère (surface dont tous les points sont équidistants du satellite).
Si le navigateur peut être situé sur 2 sphères différentes sa position se trouve alors sur une circonférence, à l'intersection des 2 surfaces.
S'il peut être situé sur une troisième sphère, il se trouve théoriquement localisé à l'intersection de la courbe précédente avec cette nouvelle surface.
L'appareillage embarqué du navigateur mesure donc le temps de propagation entre l'emmission et la réception dti pour chaque satellite Si et décode les éphémérides émises par ces satellites. Pour cela le générateur génère un code pseudo-aléatoire identique à celui émis par le satellite, et il cherche à le faire correspondre avec le signal capté. Le décalage de temps ainsi mesuré dans le temps de propagation du signal additionné du décalage entre les horloges. Cette mesure correspond au pseudo-décalage entre le satellite et le récepteur. Le calculateur de bord du navigateur, connaissant dés lors la distance di=V*dti (ou v est la vitesse de propagation des ondes) et la position du satellite Si, situe le navigateur sur la spère SPi de centre S. En répétant l'opération pour quatre sphères au moins le calculateur donne la position précise recherchée.
Il est nécessaire pour utiliser cette méthode de disposer à bord du satellite d'une horloge donnant l'instant de l'émission.
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