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Le système GPS se compose de plusieurs segments

Quizz GPS : Un waypoint
Principe de fonctionnement du GPS ?

Le système GPS est composé de trois parties distinctes, appelées segments.  

Les trois segments sont :  

1- Le segment spatial ou espace (les satellites). 

C’est la constellation des satellites du GPS.Le segment spatial est le cœur du système, il est composé d’une trentaine de satellites en constellation autour de la terre. Ces satellites évoluent en orbite haute soit à plus de 19.000 kilomètres au dessus de la surface de la terre. Le fait d’être positionné à une telle altitude permet aux signaux de couvrir une très large zone.  

Les orbites de ces satellites sont organisées de telle façon qu’un récepteur GPS sur terre reçoive toujours les signaux de trois satellites au minimum à la fois et à un instant donné.  

triangulation gps

Ces satellites sont en orbite à plus de 11.000 km/h ce qui leur permet également de faire le tour de la terre toutes les 12 heures. 

Les satellites émettent des signaux radio de faible puissance (de 20 à 50 watts) et sur plusieurs fréquences distinctes L1 (1575,42 MHZ), L2 (1227,60 MHZ) etc.. La fréquence « L1 » est réservée aux récepteurs civils dans la bande UHF (bande d’ondes décimétriques). Ces signaux passent à travers les nuages, le plastique, le verre, mais ne traversent pas les objets plus solides ou denses (les montagnes ou les bâtiments..). 

Chaque satellite émet un code unique ce qui permet aux récepteurs GPS d’identifier les signaux. La fréquence ou bande L1 contient deux signaux aléatoires (code digital), le code protégé (P-code) et le code d’acquisition globale (C/A). Le code P est brouillé afin d’éviter les manipulation de données et interdire les accès non autorisés (données sensibles ou militaires..). 

constellation satellites

2- Le segment de contrôle (les stations au sol). 

C’est la partie qui permet de piloter et de surveiller le système. Il contrôle les satellites GPS en les suivant et en leur fournissant des corrections d’orbites et de temps. Dans le Monde, il existe cinq stations de contrôle au sol qui sont situées tout autour de la terre.  

En fait, il y a quatre stations automatiques de surveillance et une seule station principale de contrôle. Le stations automatiques reçoivent constamment des données provenant des satellites et renvoient ces informations à la station principale de contrôle. La station principale de contrôle corrige et met à jour (éphémérides, paramètres d’horloge ..) les données reçues puis renvoie les informations aux satellites via deux antennes situées sur deux autres sites différents.  

satellite gps

3- Le segment utilisateur (les récepteurs et nous même).

C’est l’ensemble des utilisateurs civiles ou militaires qui ne font que recevoir et exploiter les informations reçues des satellites via leur récepteur GPS. 

Le segment utilisateur regroupe les utilisateurs militaires (marine, armée de terre, de l’air), la police ou la gendarmerie. Dans le domaine civil, le segment utilisateur regroupe les navigateurs maritimes, les pilotes, les chasseurs, pécheurs, randonneurs, les sportifs, les conducteurs d’engin etc..

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Delani
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