Qu’est-ce qu’un récepteur GNSS ?
Un récepteur GNSS est un appareil qui reçoit les signaux des satellites et les convertit en informations sur la latitude et la longitude du point de réception.
GNSS est l’abréviation de Global Navigation Satelite System, ce qui signifie système mondial de navigation par satellite. Il s’agit d’un système qui utilise des satellites pour mesurer des informations de position.
Le système de positionnement global (GPS) aux États-Unis est le GNSS le plus utilisé. Au Japon, le QZSS (Quasi-Zenith Satellite System : MICHIBIKI), Galileo en Europe, GLONASS en Russie, BeiDou en Chine et d’autres systèmes satellitaires sont en cours de construction par des pays individuels.
Utilisations des récepteurs GNSS
Les récepteurs GNSS sont utilisés dans les services de géolocalisation. Familier dans notre vie quotidienne, le GPS est désormais connu pour la navigation automobile.
Aujourd’hui, il est également installé dans les smartphones. Les drones, de plus en plus populaires ces dernières années, sont également équipés de récepteurs GNSS et les utilisent pour contrôler leur position.
Parmi les exemples d’applications GNSS, citons la fourniture d’informations sur les services de bus et de taxis, la localisation des enfants et des personnes âgées, ainsi que la localisation des équipements de construction. La préparation aux catastrophes implique de mesurer la position du sol sur les pentes naturelles afin de détecter les signes de glissements de terrain soudains.
Principe des récepteurs GNSS
Les principes des récepteurs GNSS comprennent le positionnement autonome et le positionnement relatif.
1. Positionnement autonome
Le positionnement autonome est une méthode par laquelle un récepteur GNSS reçoit des signaux de quatre satellites ou plus et obtient des informations sur la position. Les signaux transmis par les satellites contiennent des informations sur l’heure de la transmission. La distance par rapport au satellite est calculée en trouvant la différence entre l’heure de la transmission et le temps nécessaire pour que le signal arrive au récepteur Gnss, et en multipliant cette différence par la vitesse du signal.
De même, la distance par rapport à trois autres satellites ou plus est calculée pour détecter la position du récepteur GNSS. En théorie, trois satellites suffisent pour déterminer la position d’un récepteur GNSS par triangulation, mais quatre satellites ou plus sont nécessaires pour compenser les erreurs.
2. Positionnement relatif
Le positionnement relatif peut être divisé en méthodes DGPS (Differential-GPS) et interférométriques.
Méthode DGPS
La méthode DGPS utilise plusieurs récepteurs GNSS pour recevoir les signaux de quatre satellites ou plus afin d’obtenir des informations de position très précises. Les multiples récepteurs GNSS effectuent un positionnement indépendant. Les informations de position de chaque récepteur sont utilisées pour obtenir une position en tenant compte des erreurs communes.
Méthode interférométrique
Comme la méthode DGPS, la méthode interférométrique utilise plusieurs récepteurs GNSS et obtient des informations sur la position en utilisant la différence de phase entre les signaux reçus par chaque récepteur.
Autres informations sur les récepteurs GNSS
1. Satellite de positionnement intérieur MICHIBIKI
Le GPS est un système américain de positionnement par satellite, initialement développé à des fins militaires. Le premier système GNSS japonais, MICHIBIKI, a été lancé en 2010 ; un système de quatre satellites GNSS sera en service en 2018 et un système de sept satellites GNSS sera mis en place.
MICHIBIKI est appelé système satellitaire quasi-zénith et utilise une orbite quasi-zénithale, survolant le Japon et d’autres parties de l’Asie et de l’Océanie. Il vole sur une “orbite en huit” asymétrique nord-sud pour rester le plus longtemps possible près du Japon, restant dans l’hémisphère nord pendant environ 13 heures et dans l’hémisphère sud pendant environ 11 heures.
MICHIBIKI est utilisé en conjonction avec le GPS et le complète pour obtenir un positionnement plus précis et plus stable.
2. Exemples d’utilisations de MICHIBIKI
MICHIBIKI est un système qui permet d’utiliser des informations de positionnement très précises et qui prend également en charge le positionnement de classe cm. C’est pourquoi diverses possibilités d’utilisation du système sont envisagées. Par exemple, dans le domaine de l’agriculture, où la pénurie de main-d’œuvre se fait sentir, il s’agit d’un système de conduite automatique pour les machines agricoles.
Dans le domaine de la sécurité routière, l’on envisage d’utiliser le système pour la conduite automatisée de véhicules, la détermination automatique des infractions au code de la route et l’aide au déneigement en hiver. Dans le domaine du bien-être, le système devrait aider les malvoyants à marcher de manière autonome.