Association Radio Expérimentale du Sud de Québec

TOUT SUR LE GPS (General positionning system)

(3^ème partie)

NB - Ce document, largement animé,  a été préparé à l’origine par Trimble Tutorial http://www.trimble.com/gps/index.shtml pour être diffusé sans restriction, si ce n’est que les auteurs veulent savoir à quelle fin servira le document.  Sur un formulaire à cet effet, j’ai déclaré que je voulais le traduire en langue française et qu’il servirait à la formation de radioamateurs.

Traduction et allègement du texte par Claude Lalande VE2LCF

Quelques utilisations pratiques du  GPS

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La technologie du GPS a grandit et dépasse maintenant ses objectifs du début. Aujourd’hui, les scientifiques, sportifs, fermiers, préposés à la livraison, militaires, pilotes, marin, pompiers, secouristes, etc… utilisent le GPS pour améliorer leur efficacité au travail, en faciliter l’exécution et le rende plus sécuritaire.

Cette section illustre quelques exemples de l’application du GPS. Nous vous en présentons sept :

• Localisation de base
• Navigation – maritime
• Navigation – aérienne
• Navigation - terrestre
• Pistage (tracking) – suivre des personnes ou des objets en mouvement
• Cartographie – créer des cartes géographiques
• Synchronisation (timing) – synchroniser le début d’activités

1-  Localisation de base

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La première et la plus évidente application du GPS est la simple détermination d’une position ou localisation d’un objet ou d’un lieu. Le GPS est le premier système capable de fournir des données permettant de déterminer avec précision un quelconque point sur notre planète en tout temps, sans égard à l’état de la météo. C’est déjà beaucoup et fort utile, mais la précision du GPS alliée à la créativité de ses utilisateurs repousse ses propres possibilités à des limites à peine imaginables.

Connaître la localisation précise d’une personne ou d’un objet, devient critique particulièrement quand une vie humaine est en cause. Parfois,  une localisation précise digne de la recherche scientifique est requise. Par exemple,  mesurer la hauteur précise d’une montagne peut s’avérer difficile sans l’utilisation du GPS. La hauteur de l’Everest n’a jamais été aussi précise que depuis l’avènement du GPS. Que dire du mouvement des glaciers, de la modification de la croûte terrestre sous l’effet d’un tremblement de terre, du redécoupement d’un territoire sous l’effet accéléré de l’érosion suite à un tsunami, etc… Des vies humaines peuvent dépendre de la connaissance précise de ces phénomènes naturels.

2-  Navigation maritime

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Le GPS aide à dire avec exactitude où vous vous trouvez, mais souvent vous aimeriez savoir comment vous rendre ailleurs en toute sécurité. Le GPS, à l’origine, a été créé pour fournir des informations de navigation aux bateaux et aux avions. Ainsi, pas de surprise en disant que le GPS, approprié à la navigation maritime et aérienne, peut l’être aussi à la navigation terrestre.

Il est très intéressant de constater que le plus ancien moyen de communication « longue distance » qu’est la mer, a été révolutionné par la plus récentes des technologies de la navigation, celle du GPS. Trimble a expérimenté le premier récepteur GPS maritime en 1985. De nos jours, vous vous en doutez bien, se déplacer sur les océans et autres grands plans d’eau n’a jamais été aussi précis, facile et sécuritaire.

Aujourd’hui vous pouvez trouver des récepteurs Trimble sur la plupart des bateaux, de la modeste embarcation de pêche au luxueux paquebot de croisière en passant par nos immenses cargos toutes fonctions. Des entreprises commerciales de pêche utilisent le GPS pour retrouver les endroits les plus avantageux à la relance de leurs filets, sans reprendre les recherches pour redécouvrir le banc de poissons laissé le jour précédent à la tombée du jour.

3-  Navigation aérienne

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Peu importe le type d’avion, son pilotage nécessite toujours la même précision. C’est à dire une précision maximum. Le GPS met cette précision à portée de la main.

En mettant à la disposition des pilotes un système de navigation et d’atterrissage des plus précis, le GPS, non seulement rend la navigation plus sécuritaire, mais aussi plus efficace. Le déplacement plus précis d’un point à un autre permet aussi de sauver des litres de carburant et, par ricochet, d’allouer un rayon d’action plus étendu à l’aéronef.

La précision du GPS permettra aussi aux avions de voler plus près les uns des autres, sans danger, sur plusieurs lignes commerciales. Et donc de mieux occuper des espaces de vol qui autrement ne seraient pas utilisables, comme par exemple voler et atterrir au milieu des montagnes. L’évacuation médicale par hélicoptère muni de GPS rehausse la qualité du secourisme  en région difficilement accessible.

4-  Navigation terrestre

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Trouver son chemin sur la terre est un art ou une science aussi vieille que le monde. Les étoiles, la boussole, une bonne mémoire des points de repère facilitent le déplacement efficace d’un point à un autre. L’avis des gens du pays peut aussi aider. Mais les points de repère changent, la position des étoiles aussi et les boussoles sont soumises aux caprices des champs magnétiques, du climat et de la température. Même les avis obtenus localement peuvent parfois nuire davantage qu’ils aident. Bref, la situation n’est jamais idéale…

Aujourd’hui, les randonneurs, les cyclistes, les skieurs de fond et les conducteurs de fardiers et autres véhicules routiers recourent au GPS pour connaître et suivre allègrement leur chemin. Quelle différence avec les méthodes utilisées par ces humains d’autrefois qui peinaient à trouver leur chemin! Il existe de très nombreux exemples frappants de personnes qui ont utilisé le GPS pour se guider en montagne, lors d’excursions scientifiques dans la neige et la glace, dans la jungle, en forêt ou encore pour tracer de longs sentiers dont les randonneurs, à pied, à cheval ou autrement, peuvent utiliser pour leur plus grand plaisir.

5- Pistage (tracking)

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Si la navigation consiste à assurer le déplacement d’un objet, d’une voiture ou d’une personne d’un point à un autre, le pistage a pour but de l’observer et de connaître sa position à tout moment de son parcours.

Plusieurs entreprises de transport utilisent de nombreux véhicules pour assurer la livraison de marchandises ou de services soit en zone urbaine, soit en des endroits situés à des milliers de kilomètres de leur port d’attache. Ainsi, la gérance efficace d’une flotte de véhicules est importante et comporte de nombreuses implications comme, par exemples, avertir un client de l’arrivée de son colis, organiser la cédule d’un service d’autobus ou diriger rapidement une ambulance ou un camion de pompier vers le lieu d’un accident ou d’un incendie.  Et autres...

Le GPS utilisé conjointement avec un ordinateur et d’autres liens électroniques de communication peut devenir la dorsale (backbone) d’un système construit sur mesure pour répondre à des besoins en agriculture, en transport de marchandises et de livraisons urbaines, en sécurité publique et en pistage (tracking) de bateaux et de véhicules lourds sur longue distance.

Sur le plan de la sécurité, il ne faut donc pas se surprendre si les forces de l’ordre, les ambulances, les services d’incendies et bien d’autres adoptent  le système AVL (Automatic Vehicle Location) pour localiser rapidement - sur l’écran d’un ordinateur - le lieu de l’urgence et le véhicule le mieux placé pour intervenir rapidement. Est-ce là une façon de rendre le 911 plus efficace ? Sans doute !

6-  Cartographie (mapping)

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L’utilisation du GPS, quand il s’agit de cartographier un espace urbain contribue grandement, dans notre monde trépident d’aujourd’hui, à faire économiser du temps et de l’argent. Le repérage d’un lieu par un arpenteur, qui autrefois prenait plusieurs jours, peut l’être aujourd'hui en quelques minutes. Et le travail est de niveau supérieur ; son exactitude plus précise que jamais.

L’entreprise Trimble à été la première à offrir la technologie GPS appliquée à la cartographie. Elle est devenue le choix par excellence en ce domaine.  Vous avez vu comment le GPS aide à localiser un endroit précis sur une route, une flotte de véhicules, un lieu de sinistre, etc... De même, le GPS est capable de cartographier toutes choses, n’importe où dans le monde non seulement des montagnes, des rivières ou des forêts,  mais aussi des routes et des rues en milieu urbain et tous les services qu’une municipalité peut installer en bordure ou sous les rues. Le GPS peut cartographier la ville, la campagne et le monde.

À titre d’exemple, le GPS aident les pompiers à répondre rapidement aux appels d’urgence et ainsi à être plus efficaces dès lors qu’ils savent où se situent l’édifice, les rues adjacentes, le chemin à suivre et les prises d’eau avant même de quitter la station. Il en est de même pour la plupart des services publics accessibles dans des endroits critiques.  Sur le plan des loisirs, la cartographie est de nature à aider grandement la création de pistes cyclables et piétonnières en montagne, en forêt et en tout lieu dont la faisabilité (de telles pistes) est difficile à évaluer de prime abord.

7-  Synchronisation (timing)

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Quoique le GPS soit surtout connu pour la navigation, le pistage et la cartographie, il est aussi utilisé pour mesurer le temps, les intervalles de temps et sa synchronisation. La mesure exacte du temps est une fonction primordiale pour le bon fonctionnement de notre monde. La synchronisation d’une activité avec une autre activité revêt parfois une importance particulière. Le GPS est capable de synchroniser des montres ou horloges de façon fiable et sans difficulté.

Il y a trois manières fondamentales de « concevoir » le temps : (1) un marqueur universel - le temps nous dit quand une chose est arrivée ou quand elle arrivera ; (2) un synchroniseur - il synchronise activités, événements, signaux ; (3)  un mesureur - il mesure la durée d’un mouvement, d’une activité, d’une période.

Les satellites GPS disposent d’une horloge atomique des plus précises dont les récepteurs GPS sur terre peuvent se prévaloir pour gérer les fonctions du temps. Chaque récepteur peut devenir aussi précis qu’une horloge atomique.

Les chercheurs en astronomie, compagnies énergétiques, réseaux d’ordinateurs, systèmes de communication, banques, bourses, radio, télévision, organisations sportives, etc… peuvent, dans l’exercice de leur fonction, bénéficier de cette grande précision du temps sous toutes ses formes.  Tout peut maintenant se faire rapidement et avec précision chez beaucoup d’entreprises de services et de biens. Qui disait, autrefois, que vite et bien n’allait pas ensemble…!

Conclusion

Avec ce chapitre sur des applications pratiques du GPS, prend fin notre périple en milieu GPS. Si vous avez fait une lecture attentive des deux chapitres précédents, vous aurez acquis la conviction que le GPS est plus qu’un simple guide routier et que sa complexité va au-delà de ce que la plupart des gens imaginent.

Aurions-nous pensé que la précision du GPS exige la participation simultanée de quatre satellites et de deux récepteurs  situés à des centaines de kilomètres de distance ?

Pour ma part, j’ai eu beaucoup de plaisir à traduire ce texte animé sur le GPS et à n’en vulgariser le contenu. Je suis parmi ceux qui en ont probablement appris le plus sur le fonctionnement du GPS.  Comme la plupart d’entre nous, j’avais une bonne idée de ce qu’est le GPS. Je l’utilisais couramment en y voyant surtout un merveilleux petit gadget.  Aujourd’hui, je peux en parler avec assurance. Il a, pour moi, acquis ses lettres de noblesse ! Je ne le verrai plus jamais de la même manière.

Claude Lalande VE2LCF