GNSS - Géolocalisation Navigation Système Satellites

GNSS (Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) est un système d’établissement de la position d’un objet doté d’un détecteur de position (GPS) par une constellation de satellites artificiels autour de la planète Terre.

GPS (GNSS) fournit à l’utilisateur d’un dispositif mobile (navigation [maritime, aérienne, terrestre], smartphones, tablettes, montres, etc.) une géolocalisation utilisée en topographie, géodésie, génie civil, agriculture, synchronisation du temps, positionnement personnel, etc.

• Dans les trois dimensions (latitude, longitude, altitude).

• À un moment donné (date et heure).

La modification de ce positionnement dans le temps permet d’en déduire :

• La vitesse de déplacement

• L’itinéraire.

L’usage de plusieurs satellites simultanément donne une précision très supérieure aux GPS « primitifs », de l’ordre du mètre, voire encore plus précise en usages spéciaux (militaire, etc.).

La couverture satellite planétaire permet un usage mondial homogène des mesures. Quatre satellites utilisés simultanément pour une géolocalisation permettent de faire reculer considérablement les erreurs dues aux obstacles.

Chaque grand pays dispose de son propre réseau de satellites et leurs exploitations sont gratuites ou payantes, selon la précision demandée et la classe de l’utilisateur (un particulier, une force militaire, etc.).

Le premier système de positionnement par satellites est développé par les États-Unis avec TRANSIT à usage uniquement militaire en 1964 puis avec GPS (Global Positioning System) opérationnel en 1995. Les principes de fonctionnement de GPS seront repris par les autres pays.

Le système GPS des USA repose sur 30 satellites.

Le terminal d’un utilisateur, n'importe où, a toujours au minimum quatre satellites à portée (dans l'hypothèse d'un environnement dégagé (« clear sky »)). Le terminal de l'utilisateur calcule sa position grâce aux signaux émis par tous les satellites « visibles ».

La communication est monodirectionnelle, du satellite vers le terminal donc le système GPS ne reçoit aucune information de la part de l'utilisateur. Ceci ne permet absolument pas de prétendre que l’utilisateur est le seul à connaître sa position calculée :

• La lecture de cette position est faite en temps réel par tous les opérateurs connectés avec le terminal de chaque utilisateur du monde et une foule d’applications exploite la position de l'utilisateur (tracking, profiling, espionnage) sauf à toujours désactiver le GPS et ne l’activer que très temporairement lorsque l’on en a besoin (il n’y a aucune raison, et il est toxique, qu’il soit activé en permanence).

• Si les terminaux de l’utilisateur sont généralement passifs (réception seule), les smartphones, tablettes, etc. comportent des émetteurs de radiolocalisation, ce qui permet des applications de suivi logistique (APRS), de sauvetage (SAR), de surveillance de trafic maritime (AIS), d’étude océanographique, de biologie (radiotracking), etc.

L'URSS développe GLONASS qui entre en fonction en 1996 (période d'éclipse liée à l'éclatement de l'Union soviétique et à nouveau opérationnel en 2010).

L’Union européenne développe Galileo.

La Chine développe une couverture locale (Beidou-1) opérationnelle en 2003 puis les couvertures mondiales Beidou-2 (COMPASS) opérationnelle en 2012 et Beidou-3 en 2020.

Le Japon développe QZSS.

L’Inde avec l'IRNSS développe un système à couverture uniquement régionale.

Après une exploitation purement militaire par les États-Unis, l'utilisation des terminaux GPS (et plus généralement GNSS) s'est généralisée pour répondre aux besoins des professionnels et du grand public.

Les terminaux de l’utilisateur permettent souvent d'exploiter les signaux de plusieurs systèmes simultanément, dont GLONASS, GPS et Beidou, augmentant les performances de positionnement grâce à la redondance des satellites.

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