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Comment fonctionne le GPS ?

Aujourd’hui évidemment, on utilise le GPS à tout bout de champ, il s’est tellement banalisé que le moins cher des téléphones mobiles en est équipé. Vous êtes vous demandé comment faisait le GPS pour connaître votre position à quelques mètres près ?

Un GPS dans une voiture (illustration)
Un GPS dans une voiture (illustration) Crédit : ODD ANDERSEN / AFP
Jean-Baptiste Giraud Journaliste

 

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Comment fonctionne le GPS ? Crédit Image : RTL | Crédit Média : RTL | Durée : | Date :

Il y a 3 explications, une seule est la bonne comme d’habitude !


Réponse 1) Les anciens se souviennent que le téléphone mobile s’appelait GSM autrefois. GPS et GSM sont de la même famille : les antennes relais, en plus de nous permettre de téléphoner ou de regarder des vidéos sur notre téléphone servent aussi à nous positionner. 

Réponse 2) Les systèmes GPS reçoivent des signaux émis par des satellites à plus de 20000 km de la Terre. Tous émettent le même signal en même temps : c’est le décalage entre ces signaux à l’arrivée sur la Terre qui permet de déduire notre position.

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Réponse 3) Les GPS émettent des micro-ondes tout autour d’eux, comme celles du téléphone mobile. Quand ces ondes heurtent un obstacle, le GPS compare l’information à sa base de données, et en déduit qu’il s’agit d’un immeuble ou bien d’une montagne : cela lui donne votre position.

Le GPS est arrivé dans nos vies au début des années 2000

La bonne réponse est la réponse 2 !

Oui, c’est difficile à concevoir, mais le GPS qui se trouve par exemple dans votre montre connectée, ou dans un smartphone vendu quelques dizaines d’euros dans un hypermarché est bel et bien capable de communiquer avec des satellites en orbite haute (20 000 km) tout autour de la Terre.

Mais attention ! Le GPS ne communique pas avec un seul satellite, mais avec tous ceux qui sont au-dessus de notre tête à un instant donné. Plus il “voit” de satellites, plus il “reçoit” de signaux de satellites, plus le positionnement sera précis.


Cependant, les satellites ne disent pas à votre GPS : vous êtes ici ! En réalité, c’est une communication à sens unique. Votre GPS ne fait que recevoir des signaux des satellites, qui disent tous la même chose : par exemple, il est très exactement 9h42 et 30 secondes. ils sont tous synchronisés à la perfection grâce à des horloges atomiques embarquées. 

La réception du signal des satellites

La suite est simple à deviner : le signal d’un satellite situé juste au-dessus de votre tête va arriver en premier sur votre récepteur GPS. En revanche, le signal des satellites qui sont plus éloignés, par exemple, juste au-dessus de l’horizon, va mettre un peu plus de temps : on parle ici de nanosecondes. Pour être très précis, entre deux satellites GPS, le plus proche, et le plus éloigné de vous, il peut y avoir 100 nanosecondes d’écart.


C’est là que ça se complique. Votre GPS va donc devoir mesurer la différence de distance, en nanosecondes, entre tous les satellites qu’il "voit", sachant qu’une nanoseconde, ’est un milliardième de seconde. Autant dire que si vous écoutiez le “bip bip” des satellites avec un casque sur les oreilles, vous n’entendriez pas la différence. Mais votre récepteur GPS, lui, en est capable, et c’est donc grâce à cela, par triangulation, qu’il peut dire que Christophe Pacaud et moi-même étions dans le grand studio de RTL à Neuilly-sur-Seine au moment de la diffusion de cette chronique.

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