22 Novembre 2008    

La Lettre de mars 2005

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Positionnement par satellite : GPS, GLONASS, EGNOS, Galileo

Dossier - la lettre de mars 2005

  

Aujourd'hui, il existe 2 systèmes de positionnement par satellite :

  • GPS (Global Positioning System), le système américain,
  • GLONASS (GLobal Orbiting NAvigation Satellite System), le système russe.

L'Europe a décidé de se doter de son propre système : Galileo.

Histoire du positionnement

Le besoin d'une technologie de positionnement n'est pas nouveau. Il date de l'Antiquité où l'on utilisait déjà le ciel pour estimer sa position.
Comme les navigateurs se repéraient alors aux étoiles et que celles-ci se déplaçaient d'une manière prévisible suivant le moment du jour et de l'année, il était indispensable de connaître l'heure avec précision.
Dès le Moyen Age, la société s'est organisée pour maîtriser cette technologie. L'intérêt était aussi bien stratégique que commerciale et des assemblées de notables, de marchands, de savants se sont constituées pour favoriser l'invention des meilleurs chronomètres de marine.

GPS (Global Positioning System)

Le système GPS comprend au moins 24 satellites artificiels orbitant à 20 200 km d'altitude. Ces satellites émettent en permanence un signal d'heure précis (grâce à leur horloge atomique), ainsi que leurs coordonnées exactes.
Ainsi un récepteur GPS qui capte les signaux d'au moins quatre satellites peut, en mesurant les écarts relatifs des horloges, connaître son éloignement par rapport aux quatre satellites et, par triangulation, situer précisément en trois dimensions n'importe quel point placé en dessous des satellites GPS (avec une précision de 15 à 100 mètres pour le système standard). Le GPS est ainsi utilisé pour localiser des véhicules roulants, des navires, des avions, des missiles et même des satellites évoluant en orbite basse.
Le GPS étant un système développé pour les militaires Américains, certaines informations peuvent être cryptées et priver les personnes qui ne disposent pas des codes de la précision maximale.
Pendant de nombreuses années, les civils n'avaient accès qu'à une précision faible (environ 100m). Le 1er mai 2000, le président Bill Clinton a annoncé qu'il mettait fin à cette dégradation volontaire du service. Depuis, il est courant d'avoir une position précise à 20 mètres ou mieux.

GLONASS (GLobal Orbiting NAvigation Satellite System)

Dans leur confrontration permanente avec les militaires américains, les militaires russes ne pouvaient rester sans réagir et donc sans disposer de leur propre système de guidage d'armes.
Le GLONASS est donc l'équivalent russe du GPS et est en exploitation depuis le milieu des années 1990.
A l'origine, il était prévu pour fonctionner avec 24 satellites. Les difficultés économiques font que tous les satellites ne sont pas opérationnels (seulement 11 actuellement). Cela réduit considérablement le niveau de performance du système.

EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service)

C'est un projet européen d'amélioration du positionnement par satellite, destiné notamment à partir de 2005 à la navigation aérienne.
Il combine les informations...

  • du système américain GPS,
  • du système russe GLONASS,
  • de 3 satellites géostationnaires européens,
  • d'un réseau d'une trentaine de stations au sol.

Il fournit une précision de quelques mètres contre une vingtaine de mètres actuellement avec le GPS, ainsi qu'une indication permanente de la marge d'erreur.
Il est constitué entre l'ESA (European Space Agency - Agence spatiale européenne), la CE (Commission Européenne) et Eurocontrol (organisation européenne chargée de la sécurité de la navigation aérienne).

Galileo

Il était également souhaitable que l'Europe s'affranchisse de sa dépendance au système GPS. L'intérêt étant tout aussi militaire et diplomatique qu'économique (les 3 étant désormais intimement liés).
Galileo est un programme de l'Union européenne et de l'ESA (European Space Agency - Agence spatiale européenne), comprenant 30 satellites placés sur orbite circulaire d’altitude moyenne et des stations au sol.
Comme les systèmes GPS et GLONASS , Galileo permettra dès 2008 aux utilisateurs de connaître leur position en temps réel, avec une précision variant de 1 à 10 m.

Les 3 systèmes satellitaires
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Gestion de Galileo

Le GJU (Galileo Joint Undertaking) est la société commune entre la Commission Européenne et l'ESA (European Space Agency - Agence spatiale européenne). Elle a la charge de la gestion de Galileo qui comprend notamment la mise au point et les tests des différents systèmes et le financement du projet d'exploitation à hauteur d'un tiers des 2,1 milliards d'euros nécessaires.
L'exploitation commerciale de Galileo doit, elle, être confiée à un concessionnaire pour une durée de vingt ans.
Deux consortiums doivent être départagés :

  • Inavsat qui rassemble EADS, Thales et Inmparsat,
  • Eurely qui rassemble Vinci, Alcatel et Finmeccanica.

Le concessionnaire, normalement désigné début 2005 devra financer le solde du lancement des 30 satellites, soit 1,4 milliards d'euros.


Pour aller plus loin

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