La vitesse des satellites GPS
Les systèmes de positionnement global utilisent les signaux transmis par les satellites pour déterminer leur position exacte partout sur Terre. Les satellites GPS orbitent à une vitesse de 3,9 km/s, soit 14 040 km/h ou 8 723 mph. Le système utilise des satellites orbitant à environ 20 200 km (12 600 miles) au-dessus de la surface terrestre.
Schéma orbital des satellites GPS
Contrairement aux satellites de communication qui orbitent tous au-dessus de l'équateur, les satellites GPS voyagent sur différentes orbites à divers endroits autour de la Terre, permettant à un GPS de recevoir des signaux d'au moins quatre satellites à tout moment en tout lieu. Un GPS peut déterminer sa position avec un minimum de deux signaux satellites, mais plus il en reçoit, plus le calcul est précis. Comme les bâtiments peuvent obstruer la réception, plus de signaux disponibles augmentent les chances d'obtenir le minimum de deux.
Triangulation
Cinq stations au sol à diverses positions envoient des signaux aux satellites. Bien que constamment en mouvement, chaque satellite connaît sa position exacte par rapport à la Terre et aux autres satellites en tout temps. Le récepteur GPS utilise l'information de chaque signal reçu pour identifier sa position exacte. Plus de données reçues = calcul plus précis. Les circuits informatiques du récepteur utilisent la triangulation ou des formules vectorielles pour calculer sa position exacte.
Historique du GPS
L'armée américaine a commencé à travailler sur le concept GPS dans les années 1960 mais n'a lancé le premier satellite qu'en février 1978. Le premier récepteur GPS portable est apparu en 1989, usage militaire seulement. Au début, le Département de la Défense ne voulait pas d'usage civil, mais l'a autorisé avec restrictions. En 2000, le président Bill Clinton a commencé à lever les restrictions, et en 2010, le gouvernement a supprimé toutes les restrictions, offrant l'usage GPS mondial, gratuit et pacifique.
Applications GPS
Un récepteur GPS portable, souvent utilisé par ingénieurs et géomètres, fonctionne sur piles et se porte en étui ceinture. Les récepteurs donnent divers types d'affichage : lecture boussole, statistiques latitude/longitude, présentations cartographiques basiques. Un GPS embarqué véhicule affiche souvent une carte générée par ordinateur montrant la position exacte du véhicule et la suit en mouvement. La carte peut inclure noms de rues, numéros d'autoroutes, repères locaux. Certains incluent une présentation vocale pour guider le conducteur vers une destination précise.