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Auteur Sujet :

Fonctionnement du GPS

n°21077499
Fatah
Posté le 03-01-2010 à 17:12:15  profilanswer
 

Bonjour,
 
J'essaie de comprendre le fonctionnement du positionnement par satellite, et il y a quelques trucs qui m'échappent :  
 
Si j'ai bien compris, le récepteur GPS calcule sa position par rapport à au moins 3 satellites, par Trilatération. Pour la triangulation, on peut trouver sa position en connaissant la distance qui nous sépare de 3 points fixes, est-ce la même chose pour la Trilatération, et donc les 24 satellites GPS sont-ils géostationnaires ?  
 
Ensuite, pour déterminer la distance qui sépare le récepteur GPS d'un satellite, le récepteur compare l'heure d'émission du signal émis par le satellite (l'heure est incluse dans le signal) et celle de réception de l'onde.  
L'heure d'émission est précise car calculée par une horloge atomique, par contre pour l'heure de réception, vu qu'elle est calculée à partir de l'horloge du récepteur GPS, comment être sûr que cette dernière soit bien réglée (est-ce une horloge qu'on ne peut pas modifier sur nos GPS ?). Et surtout comment calculer une bonne distance sachant que l'horloge du récepteur est loin d'avoir la précision de l'horloge de l'émetteur ?
 
A vous :o


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Mon image publique est étonnamment négative, est-ce à cause de mon hobbie qui consiste à gifler des orphelines ? | Je dois aller faire quelque chose de masculin, tel conquérir une nation ou uriner debout.  
mood
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Posté le 03-01-2010 à 17:12:15  profilanswer
 

n°21078045
Fatah
Posté le 03-01-2010 à 18:17:37  profilanswer
 

Personne ?


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n°21078376
Fougnasse ​des bois
Imprimé en niveaux d'aigris
Posté le 03-01-2010 à 18:50:16  profilanswer
 

si, moi je suis là  [:getalife]


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Le topic des excités >oOo< Marre du foot ?>oOo<Le Très Saint Topic des Aigris
n°21079162
Herbert de​ Vaucanson
Grignoteur de SQFP depuis 2002
Posté le 03-01-2010 à 19:56:47  profilanswer
 

Déjà, trianguler, ce n'est pas nécessairement à partir de points "fixes", mais il faut que ce soit à partir de points dont la position est connue. Ca peut donc être un truc qui bouge dont on connait parfaitement la trajectoire et la position à tout instant. C'est le cas pour le GPS, ils ne sont donc pas géostat, mais à ma connaissance autour de 900 km d'altitude (après, il y a plusieurs ). Certains collègues topographes, en utilisant différentes techniques, atteignent une précision inférieure au centimètre (ce qui est vraiment très impressionnant quand on sait comment ça marche).

 

Ensuite, quand tu dis que l'heure est "incluse" dans le signal, en fait c'est encore plus simple que ça : le seul signal qu'envoie un satellite GPS, c'est l'heure qu'il est (plus un ID qui l'identifie).

 

Je ne sais pas si le système a besoin de l'heure de réception, mais en tout cas, mathématiquement, avec 3 satellites, les coordonnées GPS peuvent être obtenue sans besoin de connaitre l'heure actuelle. Par contre, si on n'a pas l'heure, 3 satellites ne permettent pas d'obtenir l'altitude, un 4ème satellite permet par contre d'obtenir l'altitude (et l'heure précise au passage). Enfin pour ce dernier point, c'est juste de la déduction logique, mais pour ces raisons, m'étonnerait qu'il y ait besoin de l'heure.

Message cité 1 fois
Message édité par Herbert de Vaucanson le 03-01-2010 à 19:58:24

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n°21080839
Fatah
Posté le 03-01-2010 à 22:24:19  profilanswer
 

Herbert de Vaucanson a écrit :

Déjà, trianguler, ce n'est pas nécessairement à partir de points "fixes", mais il faut que ce soit à partir de points dont la position est connue. Ca peut donc être un truc qui bouge dont on connait parfaitement la trajectoire et la position à tout instant. C'est le cas pour le GPS, ils ne sont donc pas géostat, mais à ma connaissance autour de 900 km d'altitude (après, il y a plusieurs ). Certains collègues topographes, en utilisant différentes techniques, atteignent une précision inférieure au centimètre (ce qui est vraiment très impressionnant quand on sait comment ça marche).


 
Ça implique donc que chaque récepteur GPS connaît la position des satellites à chaque instant ?
 

Herbert de Vaucanson a écrit :


Ensuite, quand tu dis que l'heure est "incluse" dans le signal, en fait c'est encore plus simple que ça : le seul signal qu'envoie un satellite GPS, c'est l'heure qu'il est (plus un ID qui l'identifie).
 
Je ne sais pas si le système a besoin de l'heure de réception, mais en tout cas, mathématiquement, avec 3 satellites, les coordonnées GPS peuvent être obtenue sans besoin de connaitre l'heure actuelle. Par contre, si on n'a pas l'heure, 3 satellites ne permettent pas d'obtenir l'altitude, un 4ème satellite permet par contre d'obtenir l'altitude (et l'heure précise au passage). Enfin pour ce dernier point, c'est juste de la déduction logique, mais pour ces raisons, m'étonnerait qu'il y ait besoin de l'heure.


 
Si le système n'a pas besoin de l'heure de réception, comment fait-il pour calculer la distance qui le sépare du satellite ? J'avais cru comprendre qu'il calculait justement cette distance en faisant la différence entre le temps d'émission et le temps de réception, sachant que le signal voyage à la vitesse de la lumière.


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n°21080890
Profil sup​primé
Posté le 03-01-2010 à 22:29:31  answer
 

Heu, Bébert, le signal d'un GPS c'est un chouïa plus compliqué. Il inclut notamment l'éphéméride donnant la position des autres satellites (que ceux-ci soient visibles ou non), c'est pour ça qu'un récepteur GPS en mode "cold boot" doit attendre qq minutes avant de pouvoir "détecter" les sats (en réalité, recevoir la totalité de l'éphéméride)...
Et la précision centimétrique avec le système GPS ne peut AFAIK être atteinte qu'avec l'aide d'une station au sol permettant de corriger en temps réel - ou a posteriori - les incertitudes sur les valeurs mesurées (système GPS différentiel, D-GPS)
 
Fat'> dans le cas le plus simple, le récepteur GPS reçoit trois fois le même signal ("il est 19:43:25" ) mais pas au même moment, c'est ça l'intérêt : cette différence à l'arrivée entre des signaux émis au même moment, permet de déduire la distance... après, la valeur absolue (qu'il soit 19:43 ou 20:01) on s'en fout, le seul intérêt d'envoyer "l'heure qu'il est" c'est que c'est un signal universel et synchronisable de façon fiable avec des horloges atomiques...
 
Après, si on a un 4ème signal "il est telle heure", ça permet non seulement de calculer la position du récepteur, mais aussi son altitude et l'heure "vraie" à laquelle il a reçu les diverses infos...

Message cité 1 fois
Message édité par Profil supprimé le 03-01-2010 à 22:32:35
n°21081037
Fatah
Posté le 03-01-2010 à 22:41:21  profilanswer
 

Hum je comprend mieux concernant le calcul de la distance !
Par contre je comprend toujours pas comment le récepteur peut connaître la position de chaque satellite si ces derniers ne sont pas géostationnaire.


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n°21081092
Profil sup​primé
Posté le 03-01-2010 à 22:45:20  answer
 

Fatah a écrit :

Hum je comprend mieux concernant le calcul de la distance !
Par contre je comprend toujours pas comment le récepteur peut connaître la position de chaque satellite si ces derniers ne sont pas géostationnaire.


Cf. ma réponse: il suffit que le récepteur capte le signal d'un satellite (au pif) pour qu'il commence à recevoir une éphéméride comprenant le nom et la position actuelle des satellites qui sont en train de lui passer au-dessus, et dès lors il peut calculer sa position par rapport à ceux-ci...

n°21081112
Fatah
Posté le 03-01-2010 à 22:46:40  profilanswer
 

Ok, je saisissais pas le sens des éphémérides. Bah merci c'est plus clair :jap:


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n°21081832
Herbert de​ Vaucanson
Grignoteur de SQFP depuis 2002
Posté le 03-01-2010 à 23:34:40  profilanswer
 

Fatah a écrit :


 
Ça implique donc que chaque récepteur GPS connaît la position des satellites à chaque instant ?
 


 
Oui, grâce aux éphémérides (qui te donnent la position de chaque sat à tout instant), celles que tu obtiens par le réseau GSM par exemple sur les A-GPS de téléphone portable, et qui fait que pour utiliser le GPS sur ces machins, t'es obligé d'avoir un abonnement data (alors que l'info est pourtant également envoyée par les satellites eux-mêmes).


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Posté le 03-01-2010 à 23:34:40  profilanswer
 

n°21081930
Herbert de​ Vaucanson
Grignoteur de SQFP depuis 2002
Posté le 03-01-2010 à 23:44:32  profilanswer
 


 
Vouaip, j'ai un collègue qui m'a un peu expliqué ce qu'ils faisaient en topo et toutes les corrections qu'ils apportaient (en plus des corrections célébrement connues prenant en compte la relativité), pour au final atteindre cette précision. Ca utilise effectivement le principe du GPS différentiel, qui a le mérite d'être simple et de prendre en compte implicitement tout un tas de corrections autrement compliquées à prendre en compte de façon explicite (ionosphère, position exacte du satellite notamment altitude, qui est variable à cause de la non uniformité du champ d'accélération de la pesanteur... etc), mais ils utilisent également deux ou trois autres astuces permettant d'augmenter la précision, comme le bête fait d'effectuer un nombre important de mesures du même point, et je ne sais plus trop quoi pour limiter les pbs dûs aux réflexions...  


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n°21083748
Profil sup​primé
Posté le 04-01-2010 à 07:13:26  answer
 

Herbert de Vaucanson a écrit :


 
Oui, grâce aux éphémérides (qui te donnent la position de chaque sat à tout instant), celles que tu obtiens par le réseau GSM par exemple sur les A-GPS de téléphone portable, et qui fait que pour utiliser le GPS sur ces machins, t'es obligé d'avoir un abonnement data (alors que l'info est pourtant également envoyée par les satellites eux-mêmes).


Faux, le Sony Hérisson W760i n'a pas besoin de connexion data pour utiliser son GPS :o

n°21083958
Herbert de​ Vaucanson
Grignoteur de SQFP depuis 2002
Posté le 04-01-2010 à 09:16:43  profilanswer
 

Bah oui, piskeu c'est pas un A-GPS [:lefab]


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n°21084101
Profil sup​primé
Posté le 04-01-2010 à 09:49:06  answer
 

Herbert de Vaucanson a écrit :

Bah oui, piskeu c'est pas un A-GPS [:lefab]


Y peut fonctionner en A-GPS, mais si tu es hors réseau ou que tu veux pas raquer pour du data, ça marche en GPS tout seul :o Donc pour utiliser le GPS sur ces machins, tu n'es PAS obligé d'avoir un abo data, et toc.


Message édité par Profil supprimé le 04-01-2010 à 09:50:37

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