Introduction sur GPS :

•DÉFINITION ET HISTORIQUE

•COMPOSITION DU SYSTÈME

•DOMAINES D’APPLICATION DU GPS

Le système GPS :

Le GPS est un système de positionnement par satellites conçu et mis en service par l’armée Américaine.Le GPS fournit les informations: de position, de vitesse et de temps avec précision et rapidité, n’importe où et n’importe quand, sur et au voisinage de la Terre. Le développement du système a commencé depuis les années 70. Le lancement du 1er satellite a eu lieu en 1978 et le système a été déclaré pleinement opérationnel fin 1993, (un investissement de plus de 2 Md$).

Le système est composé de 3 segments :

Segment spatial : 24 satellites en orbite à 20 183 km avec une période de révolution de 12 h ( 24 satellites sur 6 plans orbitaux inclinés à 55° par rapport à l’équateur et espacés de 60°).Cette répartition assure une visibilité d'au moins 4 satellites 24h sur 24h, n'importe ou, sur et au voisinage de la Terre.
Segment de contrôle :5 stations de contrôle réparties sur le globe, permettent de piloter le système.

Segment utilisateurs: l’ensemble des utilisateurs du système, en particulier les

topographes.

DOMAINES D’APPLICATION DU GPS :

•Les app militaires;

•La navigation aérienne, maritime et terrestre;

•La Topographie, la Cartographie et la Photogrammétrie;

•La géodynamique, la tectonique, la recherche pétrolière;

• la gestion de tous types de mobiles: le guidage des engins des T.publics et d’agriculture.

•Les programmes spatiaux;

•Aménagement du territoire;

•L’hydrographie;

•Le contrôle et le suivi des gros ouvrages d’art: liaison fixe du Détroit, le tunnel sous la manche etc.…

•L’exactitude de l’horloge parlante.

•L’athlétisme, cyclisme…

   

La répartition des satellites sur les plans orbitaux, afin d’assurer la visibilité d’au

moins 4 satellites n’importe où et n’importe quand, sur et au voisinage de la Terre.

Le signal GPS : 

Le signal GPS  est constitué de:

ÄDeux fréquences L1 et L2 (1,5 et 1,2 GHz).

ÄDeux codes C/A et P  (P devient Y s’ il est crypté).

ÄUn message de navigation comprenant:

  le temps GPS

  les éphémérides du satellite (position du Stt)

  les almanachs du satellite (santé du Stt)

  Parmi toutes ces informations, les fichiers de données *.dat transmis par le satellite aux récepteurs seront traités par le logiciel spécialisé et obtenir les coordonnées.

2 types de mesures:

•Mesures de déphasage sur le code

•Mesures de déphasage sur l’onde porteuse.

2 types de résultats:

•Coordonnées d’un point et éléments de navigation (position absolue).

•Ligne de base entre 2 stations (position relatif précis).

•L’ensemble du système est basé sur la précision des horloges.

•Les satellites sont équipés d’horloges atomiques d’une précision de plus d’un milliardième de seconde.

•Les récepteurs ont des horloges suffisamment précises de l’ordre d’un millionième de seconde.

•La synchronisation des horloges est assurée par l’observation sur un quatrième satellite.

•C’est pour cela il nous faut 4 satellites pour déterminer les 4 inconnues:T, X, Y, Z .

    Le temps T est considéré aussi comme inconnue.