Systèmes mondiaux de navigation par satellite (GNSS)
Les satellites de navigation emportent des horloges atomiques précises et diffusent leur heure et leur orbite pour que téléphones, voitures et navires calculent leur position. Les principaux systèmes sont le GPS américain, BeiDou chinois, GLONASS russe et Galileo européen ; leur réception ne nécessite aucun réseau mobile.
À retenir
- Opérateur
- États-Unis (GPS), Chine (BeiDou), Russie (GLONASS) et Union européenne (Galileo)
- Depuis
- 1978 (premier satellite GPS)
- Mission
- Positionnement, navigation et synchronisation à l’échelle mondiale
Comment le point bleu de votre carte connaît-il votre position ? Une partie de la réponse se trouve à environ 20 000 km au-dessus de vous.
Les systèmes mondiaux de navigation par satellite, ou GNSS, diffusent une heure précise et des données orbitales qui permettent aux téléphones, véhicules et navires de calculer leur position. Les principaux systèmes mondiaux sont le GPS américain, le BeiDou chinois, le GLONASS russe et Galileo de l’Union européenne. La plupart de leurs satellites principaux occupent des orbites terrestres moyennes à environ 20 000 km d’altitude, près de cinquante fois celle de l’ISS.
Quels sont les différents systèmes ?
Le GPS a atteint sa pleine capacité opérationnelle en 1995, le premier système mondial à y parvenir. Le GLONASS utilise des orbites favorables aux hautes latitudes. Le système européen Galileo est principalement civil. Le système mondial chinois BeiDou-3 est officiellement entré en service le 31 juillet 2020.
Chacun repose sur plusieurs dizaines de satellites afin que les utilisateurs du monde entier disposent d’assez d’engins visibles pour effectuer les mesures.
Comment le positionnement fonctionne-t-il ?
Chaque satellite emporte des horloges atomiques et diffuse sa position ainsi que l’heure. Un téléphone estime sa distance à chaque engin en mesurant le temps mis par le signal pour arriver.
Plusieurs distances permettent de déterminer la position par trilatération. L’horloge d’un téléphone étant beaucoup moins précise qu’une horloge atomique, un positionnement tridimensionnel exige normalement les signaux d’au moins quatre satellites simultanément, afin de corriger également l’erreur de l’horloge du récepteur.
Précision et systèmes d’augmentation
Les signaux civils ouverts offrent généralement une précision de quelques mètres ; un téléphone atteint souvent 3 à 5 m. Les réseaux d’augmentation au sol ou par satellite et les signaux à double fréquence peuvent améliorer cette précision jusqu’au décimètre ou au centimètre pour la topographie et la conduite automatisée. BeiDou propose aussi une messagerie courte dans les régions privées de réseaux terrestres, comme les océans et les déserts.
Une carte peut-elle vous localiser hors connexion ?
Le positionnement par satellite ne nécessite pas de connexion mobile : un téléphone peut donc encore calculer sa position hors ligne. Sans cartes téléchargées, il risque toutefois d’afficher un point sans les routes. Se positionner et télécharger une carte sont deux tâches distinctes.
Les téléphones récents prennent généralement en charge plusieurs systèmes. Un plus grand nombre de satellites disponibles augmente les chances d’obtenir une position stable entre les immeubles ou près des arbres.
