Comment fonctionne le GPS

Nous vivons déjà dans le futur. Nous avons des appareils portables qui utilisent des satellites pour localiser nos emplacements précis presque n'importe où sur la planète. Mais vous êtes-vous déjà demandé comment le GPS fonctionne??

Les appareils GPS ne contactent pas réellement les satellites et leur transmettent des informations. Ils ne reçoivent que des données de satellites, données toujours transmises. Cependant, le GPS n'est pas la seule façon pour les appareils de déterminer votre position..

Crédit d'image: NASA

Des satellites à la paume de votre main

Le système de positionnement global a été créé à l'origine par les États-Unis à des fins militaires, mais a finalement été ouvert à un usage civil. Au moins 24 satellites GPS sont toujours en orbite autour de la Terre et transmettent en permanence des données..

Les satellites sont disposés en orbite de telle sorte que quatre satellites sont visibles dans le ciel depuis n’importe quel point de la Terre. (Vous ne pouvez pas les voir, mais il existe un chemin direct pour les transmissions radio.) Cela signifie que le GPS ne fonctionnera pas si les signaux sont bloqués - vous voudrez un chemin assez direct entre vous et le ciel. Dans un bunker souterrain ou dans une grotte sous une montagne, ça ne marchera pas.

Les satellites GPS transmettent en permanence des signaux radio vers la Terre. Chaque transmission comprend l'emplacement du satellite GPS et l'heure à laquelle le signal a été envoyé. Chaque satellite a une horloge atomique à bord, donc l'heure est très précise.

Crédit d'image: Cliff sur Flickr

Comment le GPS détermine votre position

Un appareil avec GPS intégré - qu’il s’agisse d’une unité de navigation GPS dédiée dans la voiture ou d’un smartphone - n’agit que comme un récepteur GPS. Un appareil avec GPS ne «contacte» pas réellement les satellites pour déterminer son emplacement. Au lieu de cela, il s'agit simplement d'écouter les signaux radio diffusés par ces satellites tout le temps..

Un récepteur GPS «écoute» les signaux de quatre satellites ou plus. Les signaux des satellites les plus proches arriveront plus tôt, tandis que ceux des satellites les plus éloignés arriveront plus tard. (La différence de temps réelle est très petite, mais peut être détectée par le récepteur GPS.) En comparant l'heure à laquelle le signal a été diffusé et l'heure à laquelle il est arrivé, le récepteur peut estimer sa distance relative à partir des quatre satellites. En utilisant la trilatération, le récepteur peut ensuite déterminer son emplacement.

La trilatération peut sembler un peu compliquée, mais elle est en fait assez simple. Imaginez que quelqu'un vous dise que vous êtes à 500 km de New York, à 800 km de Miami et à 700 km de Kansas City. Avec ces informations, vous pouvez déterminer une région correspondant à la distance correcte de toutes ces villes et estimer votre position actuelle. Si nous vous indiquions votre distance par rapport à une quatrième ville, vous pourriez estimer votre position avec encore plus de précision. C'est en quelques mots la trilatération, et c'est ce que font les récepteurs GPS chaque fois que vous les utilisez..

Crédit d'image: Alpha sur Flickr

Alternatives au GPS

Le GPS n’est pas le seul moyen par lequel les appareils peuvent estimer votre position actuelle. Le service 911 utilise les informations de force de la tour cellulaire pour trianguler la position des téléphones mobiles. Cela fonctionne de la même manière: en mesurant les différences d'intensité du signal entre plusieurs tours de cellules, votre appareil peut estimer votre position actuelle..

Certains appareils peuvent également utiliser un système de positionnement basé sur le Wi-Fi (WPS) pour déterminer leur emplacement actuel. Les camions Street View de Google se déplacent, enregistrant les noms des points d'accès à proximité et leurs points forts respectifs à certains endroits. Votre smartphone recherche les réseaux sans fil à proximité, puis envoie une liste de leurs noms et de la force des signaux aux serveurs de Google. Google utilise leur base de données et estime où vous vous trouvez. (Google n'est pas le seul fournisseur de données de système de positionnement Wi-Fi, mais c'est celui avec lequel la plupart des gens vont se familiariser.) Cela peut être particulièrement pratique dans les endroits intérieurs Les signaux GPS ne peuvent pas atteindre.

Le système GPS n'est pas le seul réseau de satellites pouvant être utilisé pour le positionnement. La Russie a son propre système GLONASS et la Chine, le BDS. L'Europe travaille également sur sa propre alternative au GPS, connue sous le nom de Galileo. Le GPS peut être arrêté ou limité en temps de guerre ou de conflit, de sorte que les pays veulent que leurs propres satellites soient autonomes.

Crédit d'image: Richard Smith sur Flickr

Le GPS en soi ne constitue pas un problème de confidentialité - par exemple, si vous possédez une vieille unité GPS pour votre voiture, elle ne sera probablement pas capable de transmettre votre position. Cependant, le GPS peut être un problème de confidentialité lorsqu'il est associé à une technologie de transmission. Les dispositifs de repérage GPS n'utilisent pas seulement les récepteurs GPS - ils stockent les données GPS pour une récupération ultérieure ou transmettent les données GPS..