Qu’est-ce que le GPS et comment ça marche ?

Qu’est-ce que le GPS et comment ça marche ?

Tous les systèmes de navigation automobile, les applications de conduite et les applications de navigation mobile comme Google Maps s’appuient sur le GPS pour nous emmener d’un point A à un point B. Mais qu’est-ce que le GPS et comment ça marche ?

Qu’est-ce que le système de positionnement global ?

Le système de positionnement global (GPS) est un système de navigation appartenant au gouvernement américain qui se compose de trois composants principaux :

• Cette segment spatial est un système de navigation composé d’au moins 31 satellites, dont 24 (ou plus) sont normalement en vol et en fonctionnement. Ces satellites volent en orbite terrestre à une altitude de 12 550 milles. Chaque satellite tourne généralement autour de la Terre deux fois par jour.
• Cette segment de contrôle est un réseau international de stations de contrôle utilisées pour suivre, surveiller et maintenir les satellites en orbite. Ces stations de contrôle peuvent également envoyer des données ou des commandes aux satellites. Le segment de contrôle se compose de 16 stations de surveillance, de deux stations de contrôle principales (une principale et une de secours) et de 11 antennes de commande et de contrôle (quatre antennes au sol et sept stations de suivi à longue portée du réseau de contrôle par satellite de l’armée de l’air).
• Cette segmentation des utilisateurs Pour les civils et nos appareils GPS, également appelés récepteurs GPS, car ils reçoivent des signaux de satellites en orbite pour connaître notre position.

rawpixel.com/Pexels

Qui a inventé le GPS ?

Les quatre personnes qui sont généralement considérées comme ayant inventé le GPS sont Ivan Getting, Bradford Parkinson, Roger L. Easton et Gladys West. Selon Lemelson-MIT, c’est Getting qui a d’abord envisagé le GPS tel que nous le connaissons aujourd’hui comme un concept impliquant l’utilisation de « systèmes satellitaires pour générer des données de positionnement précises pour des objets se déplaçant rapidement tels que des missiles et des avions ».

La contribution de Parkinson au GPS est survenue en 1972, lorsqu’il a assumé un rôle de leadership à la tête du programme GPS du département américain de la Défense. Dans ce rôle, Parkinson a pu s’appuyer sur l’idée originale de Getting. En 1978, le développement du GPS de Parkinson, connu sous le nom de système GPS NAVSTAR, était complet et précis à moins de trois mètres.

Roger L. Easton a également contribué au développement du GPS et est connu comme « le père du GPS ». La contribution d’Easton était le résultat de la résolution de problèmes associés au suivi des satellites. Pour synchroniser l’heure des stations de suivi, Easton a développé un système de navigation basé sur le temps en plaçant des horloges dans les satellites, leur permettant de détecter plus précisément l’emplacement exact de l’utilisateur au sol. Easton a appelé le système « Timation », et le département américain de la Défense a finalement intégré ses capacités dans le développement du GPS.

Enfin, le mathématicien Gladys West est également reconnu pour ses contributions au développement du GPS. La contribution de West était son développement d’un modèle de la Terre qui représentait les changements dans la forme de la Terre causés par la gravité et d’autres forces. Le modèle terrestre de West est largement considéré comme un élément essentiel du projet GPS.

Comment fonctionne le GPS et comment est-il géré ?

Le système de positionnement global repose sur la relation entre les satellites GPS et les récepteurs des appareils GPS. Selon la société de technologie GPS Garmin, le GPS fonctionne lorsque les satellites GPS transmettent « un signal unique et des paramètres orbitaux qui permettent aux appareils GPS de décoder et de calculer la position précise du satellite ».

Grâce à cette transmission, l’appareil GPS est capable de calculer l’emplacement de l’utilisateur en mesurant le temps qu’il faut pour recevoir le signal. Ce calcul est ensuite combiné avec des mesures de distance de plusieurs autres satellites. Afin de calculer correctement la latitude et la longitude d’une personne, un appareil GPS doit recevoir des signaux d’au moins trois satellites. Le calcul de l’altitude nécessite des signaux d’au moins quatre satellites. La plupart des récepteurs GPS reçoivent et suivent les signaux d’au moins huit satellites, mais ce nombre peut varier en fonction de votre emplacement et de l’heure de la journée.

Selon GPS.gov, le système de positionnement global est maintenu et exploité par l’US Air Force. L’US Air Force « développe, entretient et exploite » les 24 satellites et stations de contrôle qui composent le système à travers le monde.

Au-delà des systèmes GPS pour véhicules : applications GPS quotidiennes

Le GPS ne sert pas seulement à trouver le chemin du retour. Les autres utilisations du GPS incluent :

• Les appareils portables GPS, comme les montres GPS, peuvent être utilisés pour suivre les enfants, les animaux domestiques et les personnes âgées.
• Des drones contrôlés par GPS sont utilisés pour prendre des photos à vol d’oiseau dans le film. Le GPS est également utilisé pour la reconnaissance de localisation dans l’industrie cinématographique.
• Le géocaching peut être utilisé pour organiser des chasses au trésor en cachant des objets à certains endroits et en téléchargeant des cartes en ligne pour que d’autres les recherchent à l’aide d’appareils GPS.
• Votre compagnie d’électricité locale peut utiliser le GPS pour suivre les pannes de courant.

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