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Principe du système GPS
Le système GPS est un système de radionavigation tout temps, toute condition météorologique et tout lieu. Un utilisateur peut déterminer sa position qu'il soit sur terre, en mer, dans les airs, à partir de la position connue de plusieurs satellites. Un récepteur synchronisé peut alors mesurer le temps de propagation de ce signal et en déduire la distance le séparant du satellite. A partir de 3 satellites, un tel récepteur est capable d'effectuer une triangulation pour déterminer sa position en mer ; il en faut 4 en altitude. Cette position est obtenue instantanément autorisant ainsi la navigation. Chaque mesure représente le rayon R d'une sphère centrée sur un satellite particulier. Le récepteur GPS est sur cette sphère. Ainsi le système GPS est composé de satellites et de récepteurs utilisateurs. Ces deux parties du système GPS sont appelées, respectivement, segment spatial et segment utilisateur. Un troisième segment, le segment de contrôle, veille à la bonne marche du système.Caractéristiques du système GPS
- Le système GPS (Global Positioning System) permet de se positionner à partir de satellites à 25 m près (1 RMS) dans le monde entier.
- Suite à la baisse considérable des prix de ces systèmes, des champs d'application totalement nouveaux apparaissent chaque année.
- De nouvelles techniques d'augmentation de la précision ont vu le jour à partir de stations différentielles terrestres, ce qui permet d'obtenir une précision de l'ordre du mètre (1 RMS) pour des mobiles sur des zones étendues et une précision de l'ordre du cm pour des objets fixes ou quasi fixes (RTK).
Principe du système DGPS
Le système DGPS est basé sur le fait que deux récepteurs situés à proximité l'un de l'autre observent un satellite avec les mêmes erreurs.Un récepteur fixe et localisé sur un site parfaitement topographié calcule les distances qui le séparent des satellites en vue. Il soustrait, à chaque distance calculée, la pseudo-distance correspondante mesurée pour obtenir une information de correction. Les informations de correction, une par pseudo-distance sont émises par un second récepteur qui les applique à ses propres mesures. Comme les erreurs sont corrélées, les plus importantes sont atténuées ou disparaissent.
Le gain apporté par le mode différentiel est fonction de la distance entre les deux récepteurs car l'atténuation des erreurs décroît avec la distance. Le système DGPS est composé de stations réparties sur le territoire à couvrir. Ces stations envoient les messages de correction par radio. Le récepteur DGPS différentiel est un récepteur radio, qui communique les corrections au récepteur GPS.
La diffusion des informations différentiel en mode standard (SPS) est autorisé sans contrainte. En mode précis (PPS), les corrections doivent être transmises par une liaison cryptée et classifiée. Cet aspect complique et rend onéreux le principe. Quelques applications du GPS différentiel peuvent être citées : le positionnement des navires et bateaux de plaisance, la localisation de véhicules terrestres, l'aide à l'atterrissage, les levés cartographiques, la trajectographie, l'aide aux rendez-vous d'engins spatiaux.
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