GPS, GALILEO, GLONASS, BEIDOU, QZSS : Qu’est-ce que c’est et comment améliore-t-il votre vie ?
Si vous avez déjà vérifié les spécifications de votre smartphone ou parcouru sa boîte/documents, vous devez avoir remarqué GPS, GLONASS, BeiDou (BDS), GALILEO et/ou QZSS écrits dans la section connectivité. Vous vous demandez quels sont-ils? En quoi ces systèmes de navigation par satellite sont-ils différents les uns des autres ? Eh bien, ne cherchez pas plus loin. Dans cet explicatif, nous passons en revue tous les systèmes de navigation par satellite populaires, apprenons en quoi ils sont tous différents les uns des autres et comment ils fonctionnent tous ensemble pour améliorer votre vie.
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Table des matières
GPS – Système de positionnement global
GPS ou gglobal Pposition sest le système de navigation le plus couramment utilisé et le plus ancien de tous. Il s’agit d’un système de navigation par satellite appartenant aux États-Unis d’Amérique. Lancé en tant que projet en 1978, il a d’abord été développé et utilisé par le département américain de la Défense, mais a ensuite été ouvert au public en 1994.
GPS ne nécessite pas internet ou la communication cellulaire au travail. Peu importe que vous soyez dans les zones boisées ou les grandes métropoles avec de grands bâtiments (bien que les rues étroites flanquées de grands bâtiments puissent souvent bloquer le signal), en utilisant le GPS, vous pouvez localiser votre position sur une carte sans avoir de connexion Internet (cependant, cela ne fonctionne pas. t t travailler à l’intérieur, car la ligne de mire et le signal de l’appareil sont bloqués). En utilisant uniquement cette technologie, même les montres connectées bon marché sont capables de déterminer votre position et de suivre votre course, même lorsqu’elles ne sont pas connectées à votre téléphone ou qu’elles disposent d’une connexion LTE intégrée.
Le système fonctionne sur la bande L (bande inférieure) du spectre des fréquences radio, c’est-à-dire entre 1 GHz et 2 GHz. Les bandes inférieures ont été choisies car elles permettent une conception d’antenne plus simple, de sorte que la technologie peut être ajoutée même à de petits appareils. Il minimise également l’effet de la météo sur la propagation du signal GPS.
Mais comment un appareil équipé d’un GPS détermine-t-il votre position ?
Au total, 24 satellites GPS tournent autour de la Terre. Habituellement, un appareil doit se connecter à quatre satellites GPS – avec une ligne de visée dégagée sans aucune obstruction – pour fournir la géolocalisation exacte. Sur ces quatre satellites, trois sont utilisés pour affiner l’emplacement du récepteur tandis que le quatrième est utilisé pour valider les informations des trois autres. Cette technique est appelée trilatération.
Tout d’abord, un satellite diffuse un signal qui est capté par un appareil GPS. Ceci est utilisé pour calculer la distance de l’appareil GPS au satellite. Cependant, comme un appareil GPS ne donne que des informations sur la distance, il n’est pas en mesure de fournir une position exacte à partir d’un seul satellite.
Lorsqu’un satellite envoie un signal, il forme un cercle virtuel autour de l’appareil GPS avec la distance entre l’appareil GPS et le satellite comme rayon. Ensuite, le même processus d’envoi et de réception de signaux est effectué pour le deuxième satellite. Il forme également un cercle autour de l’appareil. Mais, cette fois, l’emplacement de l’appareil GPS est réduit car l’emplacement de l’appareil se trouve à l’un des deux points où les cercles se croisent.
Enfin, lorsque le troisième satellite entre dans l’équation, l’emplacement de l’appareil GPS peut être trouvé car l’appareil se trouve à l’intersection des trois cercles. Puisque tout le système est dans les trois dimensions, nous devons vérifier l’emplacement à l’aide du quatrième satellite.
En plus d’utiliser les données des satellites, les appareils GPS modernes utilisent également des tours de transport, des réseaux cellulaires et des connexions Internet pour améliorer encore la précision de la localisation. Lorsque l’appareil se déplace, le rayon change et de nouveaux cercles se forment. Ainsi, nous pouvons utiliser ces informations pour déterminer sa vitesse et son élévation, en plus de sa position.
Galilée
Galilée est un système mondial de navigation par satellite construit par l’Union européenne. Le système a été introduit par l’UE afin que les ressortissants européens n’aient pas à se fier au système de navigation GPS des États-Unis ou au système GLONASS de la Russie. Il s’agit d’un système de positionnement indépendant de haute précision qui continuerait à fonctionner en cas de panne du GPS et/ou du GLONASS. GALILEO de l’UE revendique la précision de 1 mètre.
Le système de navigation de GALILEO est divisé en trois segments :
- espace
- Terre
- Utilisateur
Le segment spatial est responsable de la génération et de la transmission du code, du transport des signaux de phase et du stockage et de la retransmission des données de navigation. Le segment sol est l’élément principal du système qui relie le système GALILEO, calcule les coordonnées et entretient les stations. Le segment des utilisateurs est composé de récepteurs GALILEO.
Mais pourquoi l’Europe a-t-elle besoin de son propre système GPS ? L’Agence européenne pour le programme spatial affirme que GALILEO fournira plus de 230 000 emplois. Le système générerait également plus de 70 milliards d’euros de revenus par an lorsqu’il sera pleinement disponible. De plus, le système est plus précis que le GPS, selon EUROPE.
La Commission européenne a adopté un mandat pour que tous les nouveaux smartphones mettent en œuvre GALILEO en 2018. Depuis lors, les nouveaux smartphones, tels que le Galaxy S21 et l’iPhone 13, sont tous compatibles avec GALILEO. Grâce à GALILEO, l’Europe dispose désormais de meilleurs services d’urgence car tous les véhicules neufs vendus en Europe doivent prendre en charge eCall, un système d’intervention d’urgence automatique qui compose le 112 et transmet les données de localisation Galileo en cas d’accident.
GLONASS
GLONASS ou Global Àvigation ssatellite ssystème a été développé par la Russie comme une alternative au GPS. Lors de son lancement dans les années 1980, il s’agissait du deuxième système de navigation par satellite opérationnel avec une couverture mondiale et une précision comparable.
GLONASS dispose d’un total de 24 satellites qui assurent une couverture dans le monde entier. Cependant, il offre moins de précision que le GPS. La précision de la position GLONASS serait de 5 à 10 m tandis que le GPS est de 3,5 à 7,8 m. GLONASS n’a pas vraiment beaucoup d’avantages sur le GPS. Mais comme la technologie fonctionne dans le monde entier, au cas où le GPS ne serait pas disponible, GLONASS est là pour vous.
Il existe également une version de GLONASS appelée A-GLONASS ou Assisted GLONASS. Cette technologie comprend une navigation détaillée, des données de trafic en temps réel, etc. Il fonctionne en coordination avec les antennes relais pour verrouiller rapidement des emplacements précis.
Beidou
BDS ou BHeyréou navigation par satellite sLe système est essentiellement un système de navigation par satellite alternatif GPS construit par la Chine. Le premier système de navigation par satellite BeiDou, appelé BeiDou-1, était prévu au début des années 2000. Cependant, il a été mis hors service en 2012. La Chine a lancé BeiDou-2 (également appelé COMPASS) en décembre 2011 et il fournit des services depuis 2012.
En 2015, la Chine a commencé à construire le système de navigation par satellite BeiDou de troisième génération appelé BeiDou-3. L’objectif du satellite de navigation BeiDou-3 n’est pas de fournir des services de localisation en Chine uniquement, mais également dans le monde entier. BeiDou-3 aura 35 satellites une fois entièrement lancé et fournira une précision au millimètre près.
Selon l’Administration nationale de l’espace de Chine, le développement du système de navigation par satellite BeiDou s’est déroulé en trois phases :
- 2000-2003 : système de navigation expérimental BeiDou composé de trois satellites
- D’ici 2012 : système de navigation régional BeiDou couvrant la Chine et les régions voisines
- D’ici 2020 : système de navigation mondial BeiDou
La Chine avait initialement prévu de s’associer à l’Union européenne pour développer Galileo. Le gouvernement chinois prévoyait d’investir 230 millions d’euros sur la période 2003-2006 dans Galileo. Cependant, en 2008, il a été signalé que la Chine n’était pas satisfaite de son implication dans le projet Galileo et s’apprêtait à construire son propre BeiDou qui concurrencerait GPS, GLONASS et Galileo.
QZSS
QZSS ou Qquasi-Zenith ssatellite sest un système de navigation à quatre satellites construit par le Japon. Le système de satellites QZSS utilise un satellite géostationnaire et trois satellites sur des orbites géosynchrones très inclinées, légèrement elliptiques. L’objectif principal de QZSS est d’améliorer le GPS dans la région Asie-Océanie, en mettant l’accent sur le Japon.
En raison du petit nombre de satellites GPS dans la région Océanie, les services GPS n’étaient pas toujours stables. QZSS a été conçu pour résoudre ce problème. L’objectif principal du lancement de QZSS était d’augmenter la disponibilité et les performances du GPS au Japon. Étant donné que ces satellites sont compatibles avec le GPS, peu ou pas de changement est nécessaire dans les appareils de réception GPS. Par rapport au GPS autonome, le système combiné GPS + QZSS offre des performances de positionnement améliorées.
Le premier satellite Quasi-Zenith (QZS-1) a été lancé le 11 septembre 2010. Cependant, il n’avait qu’une durée de vie de 10 ans. Le Japon a depuis lancé QZS-1R, un satellite destiné à remplacer le premier satellite QZSS. En dehors de cela, trois autres satellites QZSS ont été lancés tous les deux à trois ans après le premier. La constellation de quatre satellites est opérationnelle depuis novembre 2018. Le Japon prévoit d’ajouter trois autres satellites à la flotte, portant le nombre total à 7 satellites QZSS.
Les références: Wikipédia 1, 2, 3, 4, 5, Bliley, Lifewire
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