Qu’est-ce qu’un capteur GPS ?
Un capteur GPS est un capteur utilisé dans le Global Positioning System (GPS), un système de positionnement mondial.
Le GPS est un système satellitaire avancé qui peut être utilisé 24 heures sur 24, 7 jours sur 7, par n’importe qui, n’importe où, pour donner les coordonnées d’un emplacement avec une grande précision. Il permet notamment la navigation automobile, le calcul précis de l’heure et les observations géophysiques.
Utilisations des capteurs GPS
Les capteurs GPS ont été utilisés pour le positionnement dans les avions, les navires et pour les relevés topographiques. Aujourd’hui, avec le développement des technologies de l’information, ils sont activement utilisés dans les smartphones, les ordinateurs portables, les systèmes de navigation automobile, les appareils photo numériques, les montres intelligentes et les drones.
Outre ces applications générales de positionnement, le positionnement de précision allant jusqu’au centimètre, voir millimètre près est possible et est utilisé pour les relevés de précision et la mesure de la déformation de la croûte terrestre. Les satellites GPS sont également utilisés pour transmettre les données temporelles mesurées par les horloges atomiques internationales dans le monde entier afin de déterminer l’heure standard à l’internationale.
Principe des capteurs GPS
Le GPS utilise plusieurs satellites pour déterminer sa position au sol en mesurant la distance qui le sépare de chaque satellite.
Les signaux L1 et L2 envoyés par les satellites GPS sont détectés par le récepteur GPS de l’utilisateur, qui calcule la différence entre l’heure de transmission du signal au satellite GPS et l’heure de réception au sol.
La vitesse des ondes radio étant la même que celle de la lumière, le produit du temps de propagation et de la distance entre le satellite GPS et les capteurs GPS au sol peut être mesuré.
Autres informations sur les capteurs GPS
1. Principe de fonctionnement des satellites GPS
Les satellites GPS émettent deux types de signaux, appelés ondes L1 et L2, à certains moments de la journée.
La partie commande, contrôle au sol, surveille l’heure et l’orbite des satellites GPS, et contrôle correctement l’émission et la réception des signaux. À l’exception de la station de contrôle principale, le contrôle au sol ne nécessite pratiquement pas de personnel.
2. Nombre de satellites GPS
L’emplacement des capteurs GPS peut être calculé en connaissant la distance qui les sépare de trois satellites GPS (triangulation). Cependant, les horloges des satellites GPS utilisent des horloges atomiques et sont très précises, alors que les horloges des récepteurs le sont moins. C’est pourquoi quatre satellites GPS sont généralement utilisés pour augmenter le nombre d’azimuts à mesurer et améliorer la précision.
3. Précision du GPS
En règle générale, la précision des informations de localisation fournies par les capteurs GPS utilisés dans les smartphones et les systèmes de navigation automobile est estimée à plusieurs mètres d’erreur.
Lors de l’utilisation des informations de localisation avec les smartphones, des efforts sont faits pour améliorer la précision en combinant la distance par rapport aux stations de base WIFI, les boussoles électroniques et d’autres dispositifs.
Les systèmes de positionnement par satellite, dont le GPS, sont appelés GNSS (Global Navigation Satellite System), qui comprend le QZSS (Quasi-Zenith Satellite).
4. RTK
La méthode RTK (Real Time Kinematic) est une nouvelle méthode de positionnement qui améliore la précision des services de positionnement basés sur le GPS : les informations de position provenant du GPS sont reçues par deux récepteurs, une station de base de référence et une station mobile. La différence est utilisée pour compenser les écarts de position.
La précision des informations de positionnement peut être améliorée de quelques centimètres grâce à cette méthode. L’utilisation du RTK pour les smartphones et les drones suscite de grandes attentes.
Combinée à la technologie de conduite automatique utilisant les TIC (Technologies de l’Information et de la Communication) et d’autres technologies, cela ouvrira un champ de possibilités pour divers services, tels que les nouveaux services liés au transport comme les services de livraison par drone, l’agriculture intelligente et la construction intelligente.
5. Émetteurs GPS
Les émetteurs GPS sont des dispositifs qui calculent les informations de localisation à partir des signaux GPS et les transmettent à des destinations spécifiques. Dans le cas du suivi en temps réel, les informations de localisation sont automatiquement envoyées périodiquement par l’émetteur GPS ou enregistrées dans l’émetteur. Cela vous permet de vérifier non seulement votre position actuelle, mais aussi votre itinéraire.
Dans le cas d’une recherche manuelle, la localisation peut être recherchée uniquement lorsque l’utilisateur souhaite savoir où il se trouve. Les applications comprennent également le suivi des activités des personnes âgées et des enfants, la lutte contre le vol de smartphones, de voitures, ou encore de bicyclettes, la traçabilité des objets perdus et oubliés, et la confirmation de la sécurité lors d’ascensions en montagnes.