Le systme de positionnement GPS

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Le système de positionnement GPS
Université Paris 5 UFR de Mathématique et
Informatique
Master I Découverte des Parcours

• Par
• Sergio AFANOU Ali BELHERAZEM

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Plan

• Introduction
• Historique
• Définitions
• Comment ça marche ?
• Exemples dapplication
• Inconvénients du GPS
• Autres systèmes de positionnement par satellite
• Conclusion
• Glossaire
• Webographie

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Introduction

• Développé pour les besoins de larmée américaine.
• Premiers besoins dans le domaine public envisagés
  en Amérique.
• Evolution technologique crée le besoin de
  localiser des biens ou des personnes sur toute
  la surface de la terre et en temps réel.
• Le GPS connait alors son essor.

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Historique

• Le premier satellite de positionnement GPS lancé
  par larmée américaine.
• Premier système de positionnement GPS mis à
  disposition du public en 1995
• Précision de 100m.
• Certaines données codées accessibles uniquement à
  larmée.
• Années 2000 , démocratisation de la technologie
  GPS.
• Précision 10m
• Toutes les données sont accessibles.

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Définition

• GPS Global Positioning System ou Système de Géo
  localisation par satellite.
• Utilise la triangulation du signal émis par les
  satellites de positionnement
• Permet une localisation précise en nimporte quel
  point de la surface de la terre, en mer ou dans
  lair.
• GPS General Problem Solver
• Programme hypothétique capable de résoudre des
  problèmes généraux.
• Ne pas confondre !!!

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Comment ca marche ?

• Les étapes
• Mesure de la distance du récepteur par rapport à
  un satellite.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 

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Comment ca marche ? (suite)

• Mesure de la distance du récepteur par rapport à
  un satellite.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 
• Précision de la position

• Identifier la source du signal.
• Déterminer le temps démission du signal
• Prédire les coordonnées du satellite

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Comment ca marche ? (suite2)

• La détermination d'une position par le GPS.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues
• Précision de la position 

• Problèmes
• Le récepteur ne bénéficie pas dune horloge
  atomique
• gtnécessité davoir une horloge stable.
• Les satellites nont pas le même référentiel que
  le récepteur.
• Leur vitesse est plus élevée dans leur
  référentiel que dans le référentiel du récepteur.
• Leur gravité est plus faible donc le temps
  sécoule plus vite dans leur référentiel que dans
  celui du récepteur.
• Solution
• Il a besoin des signaux de 4 satellites pour
  déterminer le décalage de son horloge par rapport
  à celle atomique.

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Comment ca marche ? (suite3)

• La détermination d'une position par le GPS.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 
• Précision de la position

• Paramètres connus
• Positions des satellites
• Les pseudo distances mesurées
• Paramètres inconnus
• Les paramètres X, Y, Z de la position du
  récepteur
• Le décalage de lhorloge du récepteur.
• Eureka! Le calculateur du récepteur est en
  mesure de résoudre un système d'équations dont
  les quatre inconnues sont la position du
  récepteur (trois inconnues) et le décalage de son
  horloge par rapport au temps GPS.
• Un calcul en mode dégradé est possible avec trois
  satellites seulement si l'on connaît l'altitude

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Comment ca marche ? (suite4)

• La détermination d'une position par le GPS.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 
• Précision de la position

• Les 3 coordonnées donnent la position en 3D du
  récepteur dans l'espace, dans un repère à 3 axes
  et qui a pour origine le centre de gravité des
  masses terrestres .

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Comment ca marche ? (suite5)

• La détermination d'une position par le GPS.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 
• Précision de la position

La précision de la position obtenue dépend,
toutes choses égales par ailleurs, de la
géométrie du système Si les satellites
visibles se trouvent tous dans un cône
d'observation de faible ouverture angulaire, la
précision sera a priori moins bonne que s'ils
sont répartis régulièrement dans un large cône.
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Comment ca marche ? (suite5)

• La détermination d'une position par le GPS.
• Décalage de l'horloge du récepteur
• Calcul du point 
• Conversion des informations obtenues 
• Précision de la position

• Le principe différentiel Le DGPS
• DGPS Differential Global Positioning System
• Une technique pour favoriser la précision de la
  localisation.
• Existe en différentes variantes
• GPS RTK
• SBAS
• WAAS
• Etc.

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Exemples dapplication

• La géo localisation de véhicules
• Suivi de la flotte
•    Rapport de conduite
•    Rapport des arrêts
•    Optimisation et coordination des activités
•    Guidage des unités mobiles comme les
  ambulanciers
•  GPS et surveillance
• Surveillance des produits dune grande surface
• Sujet à débats sur la vie privée des personnes

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Autres systèmes de positionnement

• GLONASS est le système russe, qui n'est pas
  pleinement opérationnel.
• Beidou est le système de positionnement chinois,
  opérationnel uniquement sur le territoire chinois
  et régions limitrophes (il utilise des satellites
  géostationnaires. Le nombre exact n'est pas connu
  et varie fortement selon les sources).
• Galileo est le système civil européen en cours
  de déploiement.
• IRNSS  est le système indien, opérationnel
  uniquement sur la territoire indien.

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Inconvénients du GPS

• Dépendance stratégique
• Le GPS est  dépendant  de larmée des Etats
  Unis.
• Raisons de la mise en place de Galileo.
• Confiance exagérée dans ses performances
• L'opinion publique, les institutions et les
  pouvoirs publics admettent de plus en plus
  difficilement qu'il soit possible de ne pas
  savoir où l'on est compte tenu de la
  vulgarisation du GPS.
• Référence géodésique ou cartographique
• Des problèmes cartographiques peuvent également
  entrer en jeu, car la position calculée par un
  récepteur GPS se réfère au système géodésique WGS
  84, qui n'est pas généralement le système de
  référence pour les cartes terrestres nationales
  (en France, cette référence est encore souvent la
  NTF, bien que le système géodésique officiel soit
  désormais le RGF93, qui diffère très peu du WGS
  84).

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Conclusion

• En conclusion

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Glossaire

• PCMCIA (pour Personal Computer Memory Card
  International Association), ou PC Card, est un
  format de carte d'extension ultra-plat, dédié aux
  ordinateurs portables et à d'autres périphériques
  (comme les Livebox, Freebox, Neuf Box...).
• VRP (Vendeur, Représentant, Placier)

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Webographie

• http//fr.wikipedia.org/
• www.trageo.fr
• http//www.futura-sciences.com
• http//bbs.keyhole.com
• http//www.tomsguide.com/fr/