ACTUALITÉ SCIENTIFIQUE
ET INNOVATION DE L'ÉTS
Savez-vous ce qui se cache derrière votre GPS? - Par : Jérôme Leclère,

Savez-vous ce qui se cache derrière votre GPS?


Jérôme Leclère
Jérôme Leclère Profil de l'auteur(e)
Jérôme Leclère est chercheur postdoctoral au laboratoire LASSENA. Il a auparavant obtenu son Ph. D. à l’EPFL (Suisse) sur l’acquisition des signaux GNSS. Il a également participé au développement de récepteurs GPS et GNSS sur FPGA.
Programme : Génie aérospatial 

Tout d’abord, mettons les choses au clair. Le GPS est un système de positionnement par satellites. Mais quand on parle du GPS de notre voiture ou de notre téléphone, on fait référence à un récepteur GPS. C’est à dire à un système électronique qui ne fait que recevoir des signaux provenant de satellites. Notre récepteur GPS n’envoie rien du tout vers les satellites GPS. Ce récepteur va nous donner trois choses, notre position, notre vitesse, et l’heure. Oui, le GPS permet de connaître l’heure.

Maintenant que nous avons clarifié ces premiers points, allons voir ce qui se cache derrière le GPS.

Tout d’abord, il y a beaucoup de calculs. Il le faut bien pour arriver à détecter un signal d’une puissance de l’ordre du femtowatt. Le femtowatt ne vous parle pas? Eh bien, c’est à peu près un million de fois plus faible qu’un signal Wi-Fi typique. Ça ne fait pas beaucoup tout ça, n’est-ce pas? Si la puissance est si faible, c’est parce que les signaux ont parcouru beaucoup de chemin avant d’arriver à notre récepteur. En effet, les signaux sont envoyés par des satellites en orbite à plus de 20 000 km de la Terre.

Les satellites changent d'orbite avec le temps

Ensuite, il y a beaucoup de satellites. Il en faut entre vingt et trente pour avoir une bonne couverture de la planète, car un récepteur doit en voir au moins quatre pour pouvoir calculer sa position. Cependant, un satellite, comme tout système mécanique ou électronique, ne fonctionne pas éternellement. Les premiers satellites GPS avaient une durée de vie estimée à 7 ans seulement; aujourd’hui elle est plutôt de 15 ans. Il faut donc envoyer des satellites régulièrement pour maintenir leur nombre. C’est pour cela qu’il y a eu 72 satellites GPS envoyés depuis 1978.

Et finalement, il faut des stations de contrôle. Eh oui, l’orbite des satellites varie au cours du temps, il faut alors déterminer la position des satellites en permanence. C’est la fonction des stations de contrôle, qui sont réparties sur toute la planète, et dont la position est connue très précisément. Ces stations enregistrent et traitent les signaux des satellites GPS pour déterminer les évolutions. Une station principale se chargera alors d’envoyer aux satellites leurs nouvelles « coordonnées ».

Bref, un système de positionnement mondial, c’est très complexe, et c’est encore beaucoup d’autres choses.

Information supplémentaire

Lors du concours Plume de science, un texte a démystifié le fonctionnement du GPSCet article a été soumis au concours de journalisme scientifique Plume de science, organisé par Science pour tousdans le cadre du 24 heures de science 2017, et a obtenu la 2eplace dans la catégorie adulte. Les articles lauréats peuvent être consultés dès maintenant sur le site de Science pour touset prochainement sur le site de l’Agence Science Presse.

Jérôme Leclère

Profil de l'auteur(e)

Jérôme Leclère est chercheur postdoctoral au laboratoire LASSENA. Il a auparavant obtenu son Ph. D. à l’EPFL (Suisse) sur l’acquisition des signaux GNSS. Il a également participé au développement de récepteurs GPS et GNSS sur FPGA.

Programme : Génie aérospatial 

Laboratoires de recherche : LASSENA – Laboratoire des technologies spatiales, systèmes embarqués, navigation et avionique 

Profil de l'auteur(e)


commentaires

    Laisser un commentaire

    Votre adresse de messagerie ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *