Pourquoi le GPS ne fonctionne-t-il pas à l'intérieur d'un bâtiment ?

Le réseau satellite GPS comprend ~24 satellites orbitant à ~14 000 km/h. Malgré son impressionnante nature, le réseau a au moins un ennemi pour ses signaux radio vers la Terre : la matière solide. La raison repose sur plusieurs facteurs, et les développeurs travaillent sur des solutions.

Distance

Les 19 000 km entre satellites GPS et Terre signifient que les signaux voyagent loin, et c'est partie du problème. Vous avez peut-être perdu le signal cellulaire dans un parking souterrain ou cave — ce signal vient d'une tour à quelques km. Les signaux satellites ne traversent pas bien les matériaux solides, d'où l'absence de réception dans les bâtiments, comme sous une canopée forestière dense.

Satellites

Le problème de distance s'aggrave car pour une lecture GPS précise, un récepteur a besoin d'au moins 4 satellites. Ils déterminent latitude, longitude, altitude. Une fois la position connue, le récepteur calcule vitesse et distance à destination. Capter 1 satellite dans un bâtiment est déjà difficile, mais en capter 3 de plus ajoute à la difficulté.

Ligne de vue

Les signaux GPS voyagent par ligne de vue : ils traversent matériaux transparents (verre, nuages) mais ne contournent pas structures solides (bâtiments, tunnels). C'est aussi pourquoi les GPS ont du mal dans les canyons : signal de certains satellites atteint le récepteur mais pas de tous les 4.

Solutions

Malgré les défis, les développeurs contournent. Exemple : mars 2013, Apple a racheté WiFiSlam, qui a développé une sorte de GPS d'intérieur pour centres commerciaux. Au lieu de signaux satellites, cette technologie utilise signaux Wi-Fi pour trianguler la position d'un récepteur (smartphone). Au-delà, les GPS automobiles font leurs propres calculs d'estimation quand ils perdent le signal GPS, ex: en tunnel.