LES  SYSTEMES DE GEOLOCALISATION



  • Les Différent systèmes


Tout le monde appelle GPS  les appareils de géolocalisation mais c'est un abus de langage car à lʼorigine, GPS nʼest pas le nom dʼun appareil mais celui du système de géolocalisation Américain.


  • Le Global Positioning System (GPS) (en Français : « Système mondial de positionnement » originellement connu sous le nom de Navstar GPS, est un système de positionnement par satellites appartenant au gouvernement des États-Unis. Mis en place par le département de la défense des États-Unis à des fins militaires à partir de 1973, le système composé de 24 satellites, il est totalement opérationnel depuis 1995 et s'est ouvert aux applications civiles en 2000.


  • En 1976, les soviétiques, ne souhaitant pas que leurs armées dépendent dʼun système de positionnement Américain, lancent leur propre système baptisé GLONASS. GLONASS est la forme abrégée de Global Navigation Satellite System. Ce système de navigation satellitaire Russe fonctionne parallèlement au système GPS (Global Positioning System).


  • En 2020, lʼEurope qui souhaite elle aussi être indépendante a finalisé son propre système de positionnement appelé GALILEO  Le segment spatial de Galileo est constitué de 30 satellites dont six de rechange, il est plus précis que le système GPS.

  • Il existe aussi BEIDOU également nommé COMPASS qui est un système de navigation et de positionnement par satellites Chinois .






Exercice 2.1


  • 2.1.1 Rechercher l'ordre de grandeur de la précision des systèmes de géolocalisation galiléo et GPS.
  • 2.1.2  faut-il une connexion internet pour pouvoir être géo localisé avec votre smartphone ?



  • Les appareils de géolocalisation grand public


A lʼorigine, les appareils de géo localisation ont été faits pour des domaines comme lʼarmée ou la marine.

Pour le grand public, les appareils de géo localisation que nous appelons couramment "GPS" se classent en plusieurs catégories :


  • "GPS" de voiture
  • "GPS" de loisir (VTT, randonnée, pêche, parapente,...)
  • "GPS" intégrés aux smartphones.

Ces appareils utilisent un (ou plusieurs) des systèmes de positionnement (GPS, GALILEO, GLONASS).


  • Pour trouver chez le fabricant GARMIN les appareils compatibles GLONASS on peut consulter :


https://support.garmin.com/fr-FR/?faq=GvYAvElyJN1XErPJevmbJ7


Exercice 2.2


  • 2.2.1 citer un ou des exemples où la géolocalisation peut être utile sur votre smartphone.
  • 2.2.2 que faut-il paramétrer sur votre smartphone pour que la géolocalisation soit possible ?


  • Analyse d'une trame

Les appareils de géolocalisation utilisent des puces électroniques qui délivrent des informations numériques relatives à la position calculée. Cʼest ce quʼon appelle des trames NMEA. Elle permettent aux logiciels et aux applis de smartphone de connaître votre position en analysant les valeurs de la trame.

Les trames NMEA sont normalisées et utilisées par tous les fabricants dʼappareils de géolocalisation.

  • Structure dʼune trame NMEA


Il existe plusieurs allures de trames.  Le type de dispositif ( Galileo/GPS/Glonass/ Beidou) est défini par les deux caractères qui suivent le signe $. Le type de trame est défini par les caractères qui suivent le type de dispositif ( GGA, GSA, RMC, GSV), le type de trame permet de savoir comment les données sont organisées dans la trame.


Ci- dessous on vous décrit l'organisation de la trame GGA qui est la plus courante:


$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E 

  • Les deux premiers caractères après le signe $ identifient l'origine du signal  GP c'est le système GPS qui est utilisé, les 3 caractères suivants indique le format (GGA).  

Pour le reste de la trame :

$GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E


064036.289: Trame envoyée à 06 h 40 min 36s 289


4836.5375,N : Latitude : 48° 36' 32.25" Nord = 48,608958° Nord

00740.9373,E : Longitude: 7° 40' 56.238" Est = 7,682288° Est

1: Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS) 

04: Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées

3.2: Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)

200.2,M                : Altitude 200,2, en mètres

,,,,,0000        : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs

*0E        : Somme de contrôle de parité ( méthode de contrôle d'erreur)



Exercice 2.3

On vous donne ci-dessous des trames relevées en sortie dʼune puce d'un appareil de géolocalisation:


$GPRMC,095553.000,A,4403.5180,N,00503.4338,E,0.00,105.65,071118,,,D*68

$GPGGA,095554.000,4403.5180,N,00503.4338,E,2,9,1.02,146.7,M,49.1,M,00 00,0000*50 $GPGSA,A,3,32,08,01,18,11,03,31,14,17,,,,1.63,1.02,1.28*0D

$GPGSV,4,1,14,22,83,333,25,01,80,045,39,11,69,151,40,03,63,264,32*7D

$GPRMC,095554.000,A,4403.5180,N,00503.4338,E,0.00,105.65,071118,,,D*6 F

$GPGGA,095555.000,4403.5180,N,00503.4338,E,2,9,1.02,146.7,M,49.1,M,000 0,0000*51 $GPGSA,A,3,32,08,01,18,11,03,31,14,17,,,,1.63,1.02,1.28*0D

Les principaux préfixes ( 2 caractères après le $) possibles sont :

    • BD ou GB si le système Beidou est utilisé
    • GA si le système Galileo est utilisé
    • GP si le système GPS est utilisé
    • GL si le système GLONASS est utilisé
    • Le préfixe GN est utilisé dans le cas de signaux mixés GPS + GLONASS.



  • 2.3.1 Quel est le système de géolocalisation utilisé (GPS, GALILEO, GLONASS,..). Comment le sait-on ?
  • 2.3.2 Combien de types trames différentes y-a-t-il dans cet exemple ? Les nommer.



On sʼintéresse à la trame GGA.


    • 2.3.3 A quelle(s) heure(s) cette trame a-t-elle été émise ?
    • 2.3.4 Donner les cordonnées géographiques ( Latitude et longitude) du récepteur.
    • 2.3.5 A partir des coordonnées géographiques retrouver où était le récepteur au moment de l'émission de la trame ( lieu géographique).































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