Comment connecter des récepteurs GPS à des satellites et comment trouver leur position

Aujourd’hui, cependant, il y a le GPS et il suffit d’allumer un téléphone portable ou un smartphone avec un récepteur pour savoir immédiatement où vous êtes, avec les coordonnées exactes.

Pour ne rien tenir pour acquis, voyons, dans cet article purement théorique, ce que signifie GPS et comment fonctionne cette technologie.

Comme pour Internet, la technologie GPS a été développée pour des raisons militaires afin de permettre à l’armée de s’orienter plus facilement dans un domaine étranger.

GPS signifie Global Positioning System et représente un réseau de 27 satellites artificiels en orbite autour de la Terre.

Sur ces 27 satellites, 24 sont actuellement en service, tandis que les trois autres sont en réserve et entreront en service si l’un des 24 satellites tombe en panne.

Selon la disposition de ces satellites, au moins quatre d’entre eux sont visibles dans le ciel en même temps, à un moment donné, partout dans le monde.

Outre les satellites en orbite, il y a également cinq stations de surveillance sur Terre : la station principale (au Colorado) et quatre autres stations situées à des endroits plus éloignés de l’équateur.

Ces stations recueillent les données des satellites et les transmettent à la station mère qui les interprète, les ajuste et les renvoie aux satellites GPS.

Bien que ce système ait été à l’origine destiné à un usage militaire, les États-Unis l’ont ouvert à un usage civil en 1983 et c’est grâce à cette concession que nous pouvons aujourd’hui utiliser ces satellites pour trouver le bon chemin et voyager en douceur autour du monde.

Comment les appareils mobiles, les navigateurs par satellite tels que TomTom ou Garmin, les antennes GPS et les téléphones portables utilisent-ils le système GPS pour reconnaître exactement où nous sommes ?

Et pourquoi le signal GPS ne passe-t-il pas parfois ?

Un appareil qui est un récepteur GPS reçoit des données des satellites.

Chaque satellite indique au navigateur ou à l’appareil de navigation par satellite quelle distance il y a entre lui et le satellite lui-même.

En utilisant cette distance, le dispositif GPS, grâce à une technique de traitement géométrique appelée trilatération.

En termes simples, le GPS fonctionne comme suit : si vous vous imaginez perdu dans une rue déserte, vous pouvez appeler un ami à Rome et savoir à quelle distance vous êtes de lui, nous mettons 300 kilomètres et dessinons un cercle.

Puis nous appelons un deuxième ami à Milan qui nous dit qu’il est à 200 kilomètres de nous et nous dessinons le deuxième cercle.

Les deux cercles se croisent en deux points qui, sur la base des données mesurées, identifient les positions possibles dans lesquelles nous nous trouvons.

Donc, si vous appelez un troisième ami et qu’il vous dit que nous sommes à 100 kilomètres de lui, nous avons le troisième cercle qui se croise à un moment donné avec les deux autres et identifie où nous sommes.

Cette technique est utilisée par le récepteur GPS et chaque satellite peut être considéré comme l’un des amis de l’exemple auquel la distance est demandée.

Puisque les satellites tournent dans un espace 3D, il faut imaginer l’intersection de sphères au lieu de cercles.

Les formules sont un peu plus complexes (voir wikipedia en anglais) mais, en gros, c’est le raisonnement.

Pour obtenir des données GPS précises, la plupart des appareils GPS essaient de se connecter à au moins quatre satellites.

C’est la principale raison pour laquelle, parfois, il faut beaucoup de temps pour détecter notre position sur la carte ou sur le navigateur.

Les nombreux calculs pour compenser le retard du signal entre les satellites et les récepteurs provoquent une forte consommation d’énergie qui provoque, dans les téléphones mobiles et les smartphones, une décharge rapide de la batterie.

Les entreprises qui ont conçu des cartes et des cartes du monde et produisent des navigateurs GPS, en utilisant des bases de données, combinent le suivi des coordonnées GPS avec la localisation des rues, des maisons, des magasins et des lieux d’intérêt, ce qui nous permet de rechercher un point géographique en écrivant la rue ou le lieu et non les coordonnées comme la longitude et la latitude.

Le GPS prend toujours, chaque fois que vous avez la visibilité sur le ciel, donc pas dans les tunnels.

Si même l’électricité disparaissait dans le monde entier, le GPS continuerait à fonctionner, du moins jusqu’à ce que ces satellites soient actifs et se mettent en orbite.

Pour améliorer la réception des satellites GPS, il est possible, sur les smartphones Android, d’activer eGPS, un système de détection basé sur une connexion Internet qui télécharge les données des satellites même à l’intérieur.

Vous pouvez également télécharger un programme comme GPS Fix pour améliorer la réception GPS sur les Smartphones Android.