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Se positionner ou se repérer

 

Se repérer, un défi vieux comme le monde

  • Les premiers marins explorateurs devaient suivre les côtes et malheur à ceux qui les perdaient de vue ….
  • Les phéniciens parmi les premiers ont su utiliser l'espace : le Soleil, les étoiles… pour se repérer et ils ont ainsi pu s'assurer la maîtrise du monde méditerranéen.
  • « Galileo » et les autres systèmes de Navigation sont les héritiers de ce défi technologique vieux comme le monde …
La position d'un point à la surface du globe est déterminée par la longitude et la latitude.
Avant le spatial, deux instruments permettaient cette mesure :

  • le chronomètre pour la longitude
  • le sextant pour la latitude.
Le positionnement a été ensuite amélioré grâce aux radio-phares.
Sextant-Chronomètre
Sextant et Chronomètre

Des informations précises sur la position des avions, bateaux, trains sont vitales dans le monde d'aujourd'hui.
  • Par exemple, les hélicoptères qui vont secourir les personnes accidentées en montagne doivent trouver la plate-forme d'atterrissage de l'hôpital même s'il y a du brouillard ou de la neige et si le pilote n'a qu'une visibilité limitée.

Les différents systèmes de navigation

L'acronyme GNSS (Global Navigation Satellite System) englobe l'ensemble des systèmes de navigation par satellite :

  • GPS (Etats-Unis),
  • GLONASS (Russie),
  • le futur GALILEO (Europe)


BD Galileo
Télécharger la Bande Dessinée Galiléo
Galileo
Le système Galileo ©ESA


Les GNSS utilisent des satellites en orbite autour de la Terre pour fournir des informations de navigation en temps réel. On appelle cet ensemble de satellites une constellation.

Vidéo : la constellation Galileo

©CNES



Le positionnement par satellite

Les satellites de la constellation "Galileo" :

  • sont équipés d'une horloge atomique mesurant le temps avec une extrême précision.
  • émettent des signaux personnalisés indiquant leur heure de départ du satellite.
Le récepteur au sol, intégré par exemple dans un téléphone portable, possède pour sa part en mémoire les coordonnées précises des orbites de tous les satellites de la constellation. Il peut ainsi en lisant le signal qui arrive reconnaître le satellite émetteur, déterminer le temps mis par le signal pour arriver jusqu'à lui et donc calculer la distance qui le sépare du satellite.

Dès qu'un récepteur au sol reçoit les signaux d'au moins quatre satellites simultanément, il peut calculer sa position exacte, latitude, longitude et altitude.

Mais les satellites ont également besoin au sol de moyens complexes :

  • des stations pour émettre les signaux et contrôler les satellites
  • des puissants centre de calcul pour éliminer les nombreuses sources d'erreurs, nous fournir la précision dont nous avons besoin et surveiller en permanence la qualité des informations délivrées (traduit en langage technique par l'Intégrité) élément indispensable pour confier au système par exemple la vie de centaines de passagers lors d'un atterrissage !

 

EGNOS : un GPS plus précis et plus fiable sur l'Europe

European Geostationary Navigation Overlay Service : Service Européen de Navigation par Recouvrement Géostationnaire (Organisation du système EGNOS.

 EGNOS est un système européen qui rend la navigation par satellite suffisamment fiable et précise pour justement parvenir à  des manoeuvres comme l'accès d'un héliport d'hôpital en visibilité très faible (brouillard, neige).
.
EGNOS est composé :
  • de trois satellites géostationnaires
  • d'un réseau de plus de quarante stations au sol réparties partout en Europe.
  • de quatre centres de contrôle qui vérifient la précision des mesures de position envoyées par chaque satellite .
  • utilise les signaux de la constellation  GPS

Ces informations sont ensuite relayées vers les récepteurs des utilisateurs via les trois satellites de communication.

Les informations fournies par EGNOS :
  • assurent une précision de position à moins de deux mètres près, contre 5 à 10 mètres avec le GPS seul.
  • repère aussi les pannes et en avertit les récepteurs utilisateurs en moins de 6 s. Un avantage de taille : quelques fois par an, une défaillance au sol ou à bord d'un satellite peut en effet amener le système GPS à transmettre des informations erronées, sans crier gare, conduisant à des erreurs de position de quelques dizaines de mètres à quelques kilomètres !

Logo EGNOS

EGNOS © ESA

EGNOS-buts

© Telespazio

Fonctionnement d'Egnos

Fonctionnement d'EGNOS © CNES/ill./DUCROS David, 1998

 



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