Comment fonctionne la technologie GPS

Un groupe de satellites en orbite terrestre rend possible le système de positionnement global (GPS). Les constellations de satellites transmettent des signaux précis, permettant aux récepteurs GPS au sol de calculer et d'afficher des informations de localisation aux utilisateurs. Le GPS appartient aux États-Unis.

En capturant les signaux des satellites, les récepteurs GPS peuvent utiliserMesure trilatéralePrincipes mathématiques pour déterminer l'emplacement géographique. En augmentant la puissance de calcul et la mémoire (comme les cartes routières, les points d'intérêt et les informations de terrain), les récepteurs GPS peuvent convertir les informations de localisation, de vitesse et de temps en formats d'affichage utiles.

Comment fonctionne la technologie GPS
 Image rendue du satellite Navstar-2F. Wikimedia Commons

L'invention et l'évolution du GPS

Le GPS a été créé à l'origine comme une application militaire par le département américain de la Défense (DoD). Le système est actif depuis le début des années 1980, mais n'était disponible pour un usage civil qu'à la fin des années 1990. Depuis lors, le GPS grand public est devenu une industrie de plusieurs milliards de dollars avec une large gamme de produits, services et utilitaires Internet. Comme la plupart des technologies, son développement est toujours en cours. Bien qu'il s'agisse d'une véritable merveille moderne, les ingénieurs reconnaissent ses limites et s'efforcent constamment de les surmonter.

Avantages et inconvénients du GPS

Avantage

  • Travaillez avec précision dans toutes les conditions météorologiques, 24 heures sur 24 et à l'échelle mondiale.
  • Il n'y a pas de frais d'abonnement pour utiliser les signaux GPS.
  • La précision générale est de moins de 15 mètres. La précision des nouveaux modèles avec le signal Wide Area Augmentation System (WAAS) est de moins de trois mètres.

Désavantage

  • Il peut être bloqué par des forêts denses, des parois de canyon, des gratte-ciel, des ponts ou des murs, rendant la navigation GPS difficile.
  • Ne convient pas aux espaces intérieurs ou souterrains.
  • La maintenance des satellites, les interférences radio et les tempêtes solaires peuvent tous provoquer des lacunes dans la couverture.

Effort international

Le GPS détenu et exploité par les États-Unis est le système de navigation par satellite spatial le plus utilisé au monde. La constellation de satellites russe GLONASS fournit également des services mondiaux de navigation par satellite. CertainsAppareils GPS grand public Utilisez ces deux systèmes pour améliorer la précision et augmenter la probabilité de capturer suffisamment de données de localisation. 

Faits intéressants sur le GPS

Le fonctionnement du GPS est un mystère pour de nombreuses personnes qui l'utilisent tous les jours. Ces points peuvent vous surprendre :

  • Le GPS militaire utilise deux fréquences, tandis que le GPS civil n'en utilise qu'une. Cela améliore la précision. Les appareils GPS à double fréquence peuvent être utilisés par les civils, mais leur coût et leur taille les rendent peu pratiques.
  • Le gouvernement américain mène actuellement une opération de plusieurs milliards de dollarsPlan d'amélioration et de modernisation.
  • Les contribuables américains financent principalement les services GPS mondiaux par l'intermédiaire du ministère de la Défense. Le budget 2017 est d'environ 900 millions de dollars.
  • Une agence commune militaro-civile aux États-Unis, le Comité exécutif national pour le positionnement, la navigation et la synchronisation spatiales, est chargée de superviser le GPS. Il est entretenu et exploité par l'US Air Force.
  • En 2017, il y avait 24 satellites GPS en orbite autour de la terre.
  • Le GPS est essentiel à l'équipement, aux commodités et aux services que nous tenons pour acquis au quotidien, tels que les téléphones portables, les montres, les ordinateurs, les prévisions météorologiques, la livraison d'énergie, la navigation et les interventions d'urgence/de catastrophe.
  • De nombreuses industries dépendent de la précision du GPS, notamment les banques, la construction, l'aviation, la navigation et l'agriculture.
  • Le GPS est essentiel à la sécurité nationale. Tous les nouveaux équipements militaires sont équipés de GPS.
  • Le GPS fournit des informations sur les systèmes de transport aérien, maritime et routier du monde entier.
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