Comment fonctionne un système GPS Garmin ?

Trilatération

Les récepteurs GPS Garmin fonctionnent en utilisant les satellites GPS qui orbitent autour de la Terre. Ces satellites font le tour de la Terre deux fois par jour et transmettent des signaux. En 2008, 24 satellites GPS étaient en orbite. Leurs orbites sont arrangées pour qu'au moins quatre satellites soient visibles par les récepteurs GPS à tout moment. Le récepteur Garmin capte les signaux satellitaires et les utilise pour trianguler la position de l'utilisateur par un processus appelé trilatération. Si vous savez que vous êtes à 15 miles du satellite A, vous pouvez être n'importe où dans une sphère de 15 miles de rayon. Mais si vous savez que vous êtes à 10 miles du satellite B, vous avez une seconde sphère qui doit converger avec celle du satellite A. En ajoutant une troisième sphère (10 miles du satellite C), vous savez que vous êtes dans la petite zone où ces trois sphères convergent.

Récepteur GPS

Quand le GPS Garmin reçoit les informations des satellites, il compare l'heure d'émission du signal (chaque satellite a une horloge atomique) avec l'heure de réception pour calculer la distance du satellite. Le GPS doit capter au moins trois satellites pour calculer longitude et latitude. Pour une position 3D (altitude), il doit verrouiller le signal d'un quatrième satellite. Une fois la position déterminée, le récepteur calcule la vitesse en mettant constamment à jour sa position et en calculant la distance parcourue sur un temps donné. Si l'utilisateur entre une destination, le récepteur calcule la distance et le temps restant selon la vitesse actuelle. Un récepteur peut même indiquer les heures de lever et coucher du soleil à l'emplacement actuel, les récepteurs comme le Garmin Nuvi étant programmés avec une base de données de ces heures.

Précision d'un GPS Garmin

La plupart des systèmes GPS Garmin sont très précis grâce à leur conception multi-canaux parallèle, leur permettant de verrouiller un signal satellite dès la mise sous tension et de maintenir ce verrou même entourés de grands bâtiments ou d'arbres. La précision habituelle est de 15 mètres. Les systèmes avec WAAS (Wide Area Augmentation Systems) atteignent moins de 3 mètres. Le GPS différentiel, qui corrige les signaux, atteint 3 à 5 mètres. Certaines conditions atmosphériques peuvent causer des imprécisions : retards ionosphériques et troposphériques dus au ralentissement du signal traversant l'atmosphère. Le système GPS intègre une correction pour cette erreur de retard temporel. Le nombre de satellites visibles affecte aussi la précision : feuillage dense et interférences électroniques réduisent le nombre de satellites visibles.