Nos réflexions et analyses
Par loucroquant - 13 janvier 2017

GALILEO - Un GPS plus précis pour nos smartphones

Galileo01.gif


Bonjour @ tous

Qui n'a pas vu son smartphone positionner son véhicule à côté de l'autoroute ? :shock:
Ça c'était avant nous promet on.

Personne n'est sans savoir que l'Europe a lancé ses services de géolocalisation grâce au projet Galiléo.
En lançant 4 satellites le 11 novembre 2016 via ariane 5, Galiléo atteint les 18 satellites en orbites nécessaires pour couvrir le globe. Il est déjà opérationnel.
30 satellites seront en orbites terrestre pour assurer tous les services au maximum des capacités en 2020, satellites de secours compris.
Deux lancements prévus en 2017 et début 2018 de 4 satellites à la fois permettront un maillage optimum.

arianegaliléo.jpg


Les principaux acteurs de la géolocalisation :

GPS
Système de géolocalisation mondial.
La précision du GPS Américain est de 15 à 50 mètres environ.
A-GPS : Gps assisté, les données mobiles permettent une meilleure précision. Le système européen de stations au sol EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service) permet également une meilleure géolocalisation, à 1 mètre mais réservé aux professionnels et institutions.
La 3émé génération de satellites GPS est prévue pour 2025 avec une équivalence à Galiléo en terme de précision.

GLONASS
Le système Russe apporterait une précision équivalente au GPS. Le système européen de stations au sol EGNOS permet une meilleure géolocalisation.

BEIDOU / COMPASS / BDS

Le chinois est utile surtout dans sa région et quelques pays limitrophes. Ils devraient avoir une constellation mondiale également 2020 avec BEIDOU-2

IRNSS
Système régional Indien.

QZSS
Système régional Japonais.

GALILEO
Système de géolocalisation mondial.

Extrait d'un rapport de l’Agence Spatiale Européenne - ESA sur le GPS américain "Une précision du positionnement variable (précision parfois seulement de plusieurs dizaines de mètres). Une fiabilité qui laisse à désirer. La couverture des régions situées à des latitudes élevées est aléatoire, tout comme la pénétration des signaux dans les zones denses et centres des villes. De plus, le caractère essentiellement militaire du système GPS signifie qu’il y a toujours un risque de coupure pour les utilisateurs civils en cas de crise."

Ça c'est dit !

Au delà de l'indépendance vis à vis de Big Brother et son GPS, Galiléo est plus performant.

La précision attendue pour le grand public est de - de 5 mètres au sol et 35 m à la verticale. Les services payants proposés aux professionnels pourront apporter jusqu’à une précision inférieure à un mètre. Avec les stations au sol EGNOS la précision devrait atteindre quelques centimètres :o

Les signaux sont perturbés lors du passage dans l'ionosphère. Galiléo utilise 2 bandes de fréquences distinctes pour atténuer ces perturbations. Le GPS seulement une.

Il faut 4 satellites pour avoir la position en latitude, longitude, altitude et un dernier pour la triangulation vers le récepteur. Le problème est la fiabilité des horloges.
Alors pourquoi des horloges ? Hé bien pour calculer le temps que met chaque signal entre chaque satellite et le récepteur pour nous positionner. Une erreur d'une nanoseconde peut provoquer une erreur de 30 m dans la position, vous y rajouter les pertes dues au passage des signaux dans l'atmosphère, la réflexion du signal etc... et vous êtes positionnés parfois à plus de 100 mètres...

Chaque satellite Galiléo embarque quatre horloges pour permettre une meilleure fiabilité.

"Galileo aura une résolution de moins d’un mètre pour les services de haute précision et de moins de cinq mètres pour le grand public, alors que celle du GPS est de 15 à 50 mètres ", estime Philippe Blatt, directeur du programme pour le segment "sol de mission" Galileo chez Thalès Alenia Space.

image sat.jpg


"Les satellites Galileo embarqueront des charges utiles SAR [search and rescue] qui capteront les balises de détresse des naufragés " Gaël Scot, expert Programmes de navigation au Cnes. Les satellites auront alors la capacité, en retour, d’envoyer un message aux sinistrés, contrairement au réseau actuel.


Interopérabilité entre les systèmes de géolocalisation :
Un appareil de réception peut recevoir un relevé de position fourni par une combinaison de satellites.
Ensemble, les systèmes GPS et GLONASS permettent un meilleur positionnement. (plus de satellites visibles). C'est la configuration actuelle de la majorité des smartphones vendus avec des spécificités régionales notamment pour les chinois avec Beidou / Compass et l'indien IRNSS.
Le Samsung Galaxy S7 est GPS-GLONASS-BEIDOU par exemple.

A ce jour nos smartphones équipés du GPS et du GLONASS ne sont pas compatibles sauf pour certains modèles comme le BQ Aquaris X5 Plus et le HUAWEI Mate 9 ainsi que d'autres intégrants des chipsets compatibles dont 6 sur 10 sont des Qualcomm américains...Voir ici

bq-huawei.jpg


Avec Galiléo le positionnement pourra être obtenu en combinant la réception des satellites visibles par le smartphone. Galiléo / Gps / Glonass par exemple.

A savoir que la marque TOMTOM permet la réception des satellites Galiléo grâce à une mise à jour firmware (pour les modèles les plus récents)
En Europe, tous les véhicules neufs devront être équipés de capteurs Galiléo en 2018.

En renouvellement de smartphones il sera très bientôt essentiel de vérifier si l'appareil est compatible Galiléo/A-GPS a minima, intégrant aussi Glonass pour compléter une capacité de positionnement et de précision optimale.
Ceci afin de ne pas se retrouver avec un joli smartphone tout beau tout neuf mais déjà dépassé en terme de géolocalisation.

Explication sur les temps de fix du GPS : En sus des bonnes conditions de réception, la géolocalisation exige d'avoir la table d'éphémérides des satellites. Valable 4 heures (renouvellée toutes les heures), a récupérer à seulement 50 bits/s max via satellite. L'A-GPS permet la récupération par internet beaucoup plus rapidement de cette table, accélérant le fix. (Sauf puces Mediatek qui automatise la réception des données éphémérides grâce à des serveurs dédiés)
Un GPS réactivé depuis moins de 4 heures a un fix plus rapide car il n'a plus besoin de télécharger la table.


Sources : Centre National d’Études Spatiales, Européan Space Agency, Wikipédia, Sciences et Avenir

 


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