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GPS

Le GPS ou Global Positioning System ou encore NAVSTAR (Navigation Satellite Timing and Ranging) est un système de positionnement par satellite qui envoie et reçoit des signaux radio.




Un récepteur GPS permet de recevoir ces derniers, qui sont capables de traverser les nuages, le plastique et les vitres mais sont atténués par les solides.

Tout individu qui dispose d’un récepteur GPS peut donc connaître sa position exacte sur la surface de la terre. Le système GPS est composé de trois segments : le segment spatial, le segment de contrôle et le segment utilisateur.

Deux fois par jour, et en suivant un chemin spécifique, 31 satellites GPS orbitent autour de la terre et envoient constamment des signaux codés (code pseudo aléatoire) qui contiennent leur identification, leur état et leur position à chaque instant ainsi que la date et l’heure d’émission du signal.

Fonctionnement d’un GPS

Le principe du GPS est simple : les 31 satellites GPS sont positionnés de manière à ce que n’importe quel récepteur GPS sur la terre puisse recevoir les signaux émis par au moins 4 d’entre eux. Le code pseudo aléatoire est émis à la vitesse de la lumière.



Grâce aux informations contenues dans ces signaux et en connaissant la vitesse d’émission du code, le récepteur GPS peut alors calculer sa distance par rapport à ces satellites et en tirer sa position sur la surface terrestre.

Pour ce faire, il résout un système d’équations à quatre inconnues où les inconnues sont la position du récepteur et le décalage de son horloge par rapport au temps GPS. Il peut aussi déterminer sa vitesse ou encore la distance qui le sépare d’un point donné.

Retenons que le segment de contrôle est responsable de l’intégrité des signaux émis et du bon fonctionnement des satellites. Le segment utilisateur est le récepteur GPS de l’utilisateur, il collecte et traite les signaux émis par les satellites afin de déterminer sa position exacte.

Les différents types de GPS

La précision d’un récepteur GPS standard varie entre 15 et 100 mètres. Cette précision peut, cependant, être améliorée grâce à plusieurs techniques. La plus courante est celle du GPS différentiel (DGPS, Differential GPS) dont le principe est très simple.



Le système est composé de plusieurs stations dont les coordonnées exactes sont connues. Ces stations reçoivent les mêmes signaux que les récepteurs présents dans leurs environs. Ils peuvent donc calculer ainsi l’erreur de positionnement en comparant la valeur de la position obtenue par calcul avec celle réelle.

De cette manière, on peut avoir jusqu’à 3 mètres de précision. A part le DGPS, il y a aussi les SBAS (Satellite Based Augmentation System). Leur nom diffère selon le pays qui le met en œuvre : WAAS pour l’Amérique du Nord, MSAS pour le Japon et EGNOS pour l’Europe.

Le but reste le même pour tous, améliorer la précision des récepteurs GPS. Les marques les plus répandues en matière de GPS sont : Nokia 500 Auto Navigation, Becker Traffic Assist Z 201, Clarion MAP680, Florence et Renaud ou encore Garmin Nüvi 860.


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