GUIDE PRATIQUE DU GPS

COOREIA

Jamais un instrument n'aura conquis aussi rapidement
tous les navigateurs du monde quel que soit
leur moyen de locomotion.
Le GPS permet de connaître instantanément sa
position géographique avec une facilité et une fiabilité
jamais égalées auparavant. Cependant, si la
précision du GPS est réellement suffisante pour la
plupart des utilisations courantes, il ne faut pas
oublier que dans certaines conditions ou bien lors
d'une mauvaise utilisation, la précision peut-être
bien en deçà des performances requises.

Un livre pour comprendre et utiliser le GPS :

Quelle est la véritable précision du GPS ?
Le GPS est-il réellement disponible partout et
tout le temps ?
Est-il toujours fiable et dans quelles
conditions ?
Existe-t-il des moyens pour augmenter sa
précision ?
Quels sont les pièges à éviter lors de son
utilisation ?
Comment utiliser le GPS avec la plupart des
cartes maritimes ou terrestres ?
Comment établir une route à l'aide du GPS ?
Comment connecter un récepteur GPS à un
ordinateur ?

Ce livre a été écrit pour répondre aux
interrogations des utilisateurs, débutants ou confirmés, d'un
récepteur GPS et leur permettra de comprendre les
principes et le fonctionnement de ce système. Il
souligne tout particulièrement la précision et les
limites à connaître ainsi que les précautions à
prendre afin de bien choisir et utiliser son
récepteur GPS. Cet ouvrage permet d'éviter la plupart des
erreurs courantes ainsi que les mauvaises
utilisations du GPS.

A qui s'adresse l'ouvrage :

aux futurs utilisateurs qui souhaitent mieux
connaître le GPS avant de faire l'acquisition d'un
récepteur,
aux possesseurs d'un récepteur GPS qui
trouveront dans ce livre des renseignements précieux
pour faire un meilleur usage de leur matériel,

aux randonneurs et aux navigateurs, que leur
pratique soit occasionnelle ou intensive,
aux professionnels qui utilisent au quotidien
le GPS dans leurs activités professionnelles.


Au sommaire :
Composition du système GPS - Précision fournie -
Précision requise pour différents milieux (mer, air,
terre) - Sources d'erreurs -Fonction " Homme à la
mer " - Waypoints et markpoints - GPS différentiel
- Les différents systèmes géodésiques et le passage
de l'un à l'autre - Cartes IGN et cartes marines
du SHOM - Etablir et suivre une route avec un
récepteur GPS - Liaisons informatiques (Connexion à
un ordinateur, à un pilote automatique etc.)



Introduction

1

Chapitre 1
Le système GPS

5
Historique

5
Composition du système GPS

8
Segment spatial

8
Couverture terrestre des satellites

10
Segment de contrôle

11
Segment utilisateur

13
Services fournis

13
Le PPS

13
Le SPS

14
Contrôle et politique du GPS

14
Coût et financement

16

Chapitre 2
Fonctionnement

17
Mesure de la distance d'un satellite

18
Synchronisation de l'horloge du récepteur

20
Positionnement en deux dimensions (2D)

21
Positionnement en trois dimensions (3D)

21

Chapitre 3
Précision

25
Précision fournie

25
Précision horizontale

26
Précision verticale

29
Précision de la vitesse

30
Précision de l'heure

31
Reproductibilité

31
Précision relative

33
Sources d'erreurs

33
Erreurs d'origine naturelle

34
Erreurs d'origine technique

34
Validité sélective (SA)

35
Diminution de la précision

35
Autres sources d'erreurs

38
Mauvais fonctionnement d'un satellite

38
Arrêt d'un satellite

39
Dégradation volontaire par l'armée

39
Erreurs dues à l'utilisateur

40
Panne du récepteur

40
Précision indiquée par un récepteur

40
Amélioration de la précision

40
Précision requise

41
Marine

41
Aviation

41
Terrestre

42
Scientifique et industrielle

42

Chapitre 4
Récepteur GPS

43
Position

43
Précision de la position

43
Format d'affichage

44
Systèmes géodésiques

44
Écart de route (XTE)

45
Indicateur de déviation (CDI)

45
Moyenne de la position

45
Temps pour la première position (TTFF)

45
Mise à jour de la position

46
Altitude

46
Modes 2D et 3D

46
Direction

47
Direction suivie (TRK, COG ou HDG)

47
Correction magnétique

47
Direction du prochain waypoint (BRG ou CAP)

48
Direction entre deux waypoints (DTK)

48
Erreur de cap (TAE, STR ou TRN)

48
Compas et indications graphiques

48
Route loxodromique ou orthodromique

49
Distance

49
Distance au prochain waypoint (DST, DIS ou DTG)

49
Distance totale

49
Unités de mesure

50
Odomètre

50
Vitesse

50
Vitesse de fond ou vitesse sol (SPD, VIT ou SOG)

50
Vitesse d'approche du waypoint (VMG)

51
Limitation de vitesse

51
Heure et date

52
Temps GPS

52
Temps UTC

52
Heure locale

53
Heure affichée

53
Date

54
Temps pour arriver au prochain waypoint (ETE ou
TTG)

55
Heure d'arrivée (ETA)

55
Messages et alarmes

55
Alarme d'approche

56
Dépassement de waypoint

56
Alarme d'erreur de route

56
Zone de garde ou alarme de proximité

57
Alarme de mouillage

57
Alarme HDOP

57
Homme à la mer (MOB)

57
Waypoints

58
Markpoints (MPT)

58
Nombre de waypoints

58
Noms, commentaires et symboles

58
Liste des waypoints les plus proches

59
Routes

59
Waypoints préprogrammés

59
Base de données pour l'aviation ou la marine

59
Affichage graphique

60
Cartographie intégrée

60
Coucher et lever des astres

61
Informations sur les courants

61
Mode économiseur de piles

61
Mode simulateur

62
Informations générales

62
Récepteur séquentiel ou parallèle

63
Nombre de canaux

63
Récepteur portable ou fixe

64
Antenne

64
Interface

65
Accessoires

65
Alimentation électrique

65
Autres caractéristiques

66
Les récepteurs PPS

67
Choisir un récepteur GPS

67

Chapitre 5
GPS différentiel

69
GPS à différence de code

70
GPS à différence de phase

72
Pseudo-satellites

73
Émetteurs GPS différentiel

74
Émetteurs DGPSlocaux (LDGPS)

74
Émetteur DGPS à large couverture (WDGPS)

75
Post-traitement

75
Intégrité apportée par le DGPS

76
Systèmes DGPS disponibles en Europe

76
Balises 300 kHz de navigation maritime

76
Egnos

79
Eurofix

79
DCI

80
OmniSTAR

80
Starfix

80
Veripos

81

Chapitre 6
Cartographie

83
Systèmes géodésiques

84
Modèles géométriques terrestres

84
Ellipsoïde de référence terrestre

85
Modélisation de la surface terrestre (goïde)

86
Les différents systèmes géodésiques

87
Conversions de systèmes géodésiques

89
Coordonnées

90
Latitude et longitude

90
Le système UTM

91
Les cartes IGN

95
Utilisation des cartes IGN avec le système UTM

97
Utilisation des anciennes cartes IGN TOP 25

98
Utilisation des cartes IGN avec d'autres systèmes

100
Les cartes marines du SHOM

101
Utilisation des cartes du SHOM avec les coordonnées
en degrés

102
Utilisation d'une règle GPS

103
Utilisation des cartes Navicarte

107

Chapitre 7
Navigation

109
Waypoints

110
Utilisation de waypoints de provenance extérieure

111
Établir une route

112
Route orthodromique

113
Suivre une route

113
Utilisation en mer

114
Cap magnétique

119
Contrôler sa position

120
Navigation en présence de courants

120
Utilisation à terre

123
Système de navigation pour véhicule automobile

126

Chapitre 8
Liaisons informatiques

129
Connexion à un ordinateur

130
Hyper Terminal

131
GPSNMEA

132
Logiciel de cartographie

134
Protocole propriétaire

136
Connexion à un pilote automatique

137
Connexion à d'autres instruments NMEA

138
Le standard NMEA 0183

138
Le protocole RTCM 104

139

Chapitre 9
Réception, antenne et signaux

141
Réception

141
Puissance de réception

142
Réception sous les arbres

143
Brouillage et interférences

143
Antenne active

143
Choix de l'antenne

144
Position de l'antenne

144
Liaison

145
Caractéristiques électriques des signaux

145
Acquisition des signaux

146
Informations émises par les satellites

148
Mot de télémétrie (TLM)

149
Mot de livraison (HOW)

149
Horloge et état de fonctionnement du satellite -
Sous-trame 1

150
phémérides du satellite - Sous-trame 2 et 3

151
Almanach et informations - Sous-trame 4 et 5

152
Disponibilité sélective (SA)

152

Chapitre 10
Intégrité et avenir du GPS

153
Informations aux utilisateurs

154
L'avenir du GPS

158

Glossaire

161

Bibliographie

175

Index

179

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