13/07/2009


Les GPS

Le GPS qu´il soit portable, fixe ou antenne active, est devenu incontournable. Toutes les activités mobiles du bateau à l´aviation en passant par la voiture ou la randonnée font appel à lui pour le positionnement, le calcul des routes, etc...

Comment ça marche ? 

Il n´est pas nécessaire d´en connaître le principe pour pouvoir l´utiliser mais le plaisancier habitué aux méthodes traditionnelles (cartes papier, compas de relèvement, etc...) reste un peu méfiant vis-à-vis de cet appareil qui fait tous les calculs pour lui. Un petit rappel du principe ne peut que le réconcilier avec cet outil. 

Le système GPS a été développé par le Secrétariat Américain à la Défense à des fins militaires. Il est basé sur une constellation de 26 satellites mis en orbite autour de la terre à une distance de 20.183 km. La répartition est telle qu'à la surface de la terre, quelle que soit notre position, on est en vue directe d'un minimum de cinq satellites. Les satellites possèdent une horloge interne atomique de grande précision (une seconde d'erreur tous les 70.000 ans). Le satellite envoie en permanence sa position et l'heure, le récepteur GPS, également équipé d'une horloge (recalée par celle du satellite), reçoit ce message et convertit en distance le temps qui sépare l'émission et la réception et en déduit un relèvement (ligne entre le récepteur GPS et le satellite). Un relèvement sur un satellite donne une droite, sur deux un point peu précis et sur trois la position géométrique. Un quatrième relèvement donne en plus l'altitude. Les récepteurs GPS de la nouvelle génération travaillent au minimum sur 12 satellites et gardent pour calculer le point, ceux qui présentent les meilleures positions. 

La précision deux satellites pour l´affiner 

Tous les GPS travaillent sur les mêmes satellites et, bien souvent, le coeur du GPS, quelle que soit la marque, provient du même fabricant. De ce fait, ils donnent, lorsqu´ils sont configurés à l´identique, la même précision. Ce qui peut influer sur celle-ci, et c´est valable sur tous les modèles, c´est la dégradation volontaire du signal par les Américains. En fait, depuis quelques années pour une utilisation civile, le signal est peu dégradé et la précision est de l´ordre de quelques dizaines de mètres. Toutefois, cette précision peut être insuffisante pour certaines applications et, dans certaines conditions (par exemple un interface pilote), des positions aberrantes peuvent être affichées. Pour affiner la position et minimiser le risque d´erreur, un système différentiel satellitaire (WAAS/EGNOS) a été mis au point. WAAS a été développé par les Américains (Administration Fédérale de l'Aviation Américaine) et EGNOS par les Européens. Tous les GPS de la nouvelle génération sont compatibles WAAS/EGNOS et certains vont même jusqu'à indiquer sur l´écran la précision. Le principe est simple, les satellites (WAAS/EGNOS) reçoivent les signaux, les analysent, calculent l´erreur et renvoient la correction vers les récepteurs GPS. C´est gratuit et totalement transparent pour l´utilisateur. La précision est de 3 à 10 m dans 95 % des cas. 

La sensibilité 

Si la précision est la même pour tous les modèles, la sensibilité peut être différente suivant les générations de récepteurs. Bien souvent, sur les GPS avec antenne intégrée, pour pouvoir recevoir dans de bonnes conditions à l´intérieur du bateau, il faut les équiper d´une antenne extérieure. Pour le terrestre, les constructeurs ont mis au point des récepteurs beaucoup plus sensibles qui peuvent capter sans problème les signaux à l´intérieur d´une voiture voire en ville dans des zones masquées par des immeubles. Cette nouvelle génération de récepteurs qui portent le nom de SIRF III, commence à se généraliser sur les GPS portables. 

Les principales fonctions 

La fonction première d´un GPS est de donner la position géographique. A partir de cette position, si le bateau se déplace, il donne la vitesse et le cap. Attention, la direction indiquée et la vitesse ne sont significatives que si le bateau fait route. A l´arrêt, sauf si le GPS possède un compas électronique ou magnétique, la valeur du cap affiché est erronée. Si un point de route est présent, on a le choix entre deux affichages "indicateur de cap" ou "relèvement". L'aiguille de relèvement indique toujours la destination quelle que soit la position du bateau. Si l'aiguille est orientée droit en haut, vous faites route directe sur le point de destination. Si elle indique une autre direction, il faut modifier le cap du bateau pour que la flèche pointe à nouveau vers le haut. Si vous utilisez l'option "indicateur de cap", l'aiguille d'indicateur de cap indique la direction suivie par le bateau. 

La position, le cap et la vitesse ne sont pas les seules fonctions d´un GPS. D´autres possibilités sont offertes. Parmi les plus significatives que nous retrouvons sur tous les modèles, nous pouvons citer les waypoints qui permettent de tracer une route. A partir de là, le GPS vous donne un certain nombre d´informations : temps pour rallier le point, l´écart de route, les alarmes de mouillage, la trace du bateau sur la carte, les lignes de sondes, etc... Sur certains modèles, on a en plus des informations sur les ports, un baromètre, le calcul des marées. En fait, les principales informations que l´on trouve dans les ouvrages nautiques. Si il y a de plus en plus de fonctions, certaines ont disparu. C´est le cas de la fonction homme à la mer (MOB) pourtant bien utile pour enregistrer un évènement immédiat et avoir les coordonnées pour revenir sur ce point ou encore les systèmes géodésiques. Ce dernier point est pratiquement indispensable pour reporter un point sur une carte papier. 

Le report du point 

Pour relever les cartes papier, les géographes utilisent des bases terrestres s'appuyant sur un système géodésique. Pour ce faire, à l'échelle terrestre, on part d'un point parfaitement connu et à partir de ce point, on détermine par des moyens visuels, radio ou astronomiques d'autres points (système de la triangulation). Pour établir les cartes marines, on est parti des cartes terrestres pour les positions et des relevés à la sonde (sonde à main, sondeurs, etc...) pour le relief sous-marin. Ces cartes terrestres et marines sont établies selon un système géodésique à l'échelle d'un pays. Il existe de par le monde des centaines de systèmes. Pour la France, c'est l'Euro 50, en Angleterre les cartes sont en GB-36, en Italie en Roma 40, etc... 

Les satellites ayant une vue globale de la terre, ils travaillent à l'échelle du monde. Toutes les cartes sont ramenées au même système le WGS84 (World Geodesic System 84). Les positions calculées par tous les GPS sont dans ce système. Si l'on reporte une position en WGS84 sur une carte dans un autre format, il y a une erreur sur le point. Pour éviter cette erreur, trois solutions :
- utiliser des cartes en WGS84,
- initialiser votre GPS dans le même format que la carte
- apporter les corrections indiquées sur les cartes par rapport au WGS84. 

- La première solution est la simplicité. Mais, seules les nouvelles éditions sont en WGS84 (2001 pour le SHOM).
- La deuxième solution, initialiser le GPS dans le format de la carte, son calculateur fait la correction WGS84/autre système et affiche la position dans le système choisi. Malheureusement, tous les GPS n´offrent pas ce choix.
- La dernière est celle conseillée par le SHOM : laisser le GPS en WGS84 et apporter manuellement les corrections portées sur la carte. 

Toutes les utilisations du GPS 

Lorsque l´on regarde un catalogue d´équipements électroniques, on voit peu de GPS. Étonnant pour un appareil dont on ne cesse de parler. En fait le modèle fixe, comme on l´a connu ces dernières années, disparaît au profit des lecteurs de cartes ou multifonctions qui sont soit équipés d´un GPS interne soit reliés à une antenne extérieure active. En pratique, à bord, on a besoin de l´information GPS mais pas nécessairement d´un appareil dédié à cette dernière. Une antenne active est un GPS à part entière. Elle envoie toutes les informations qui sont ensuite prises en compte par le lecteur de cartes, le pilote pour suivre un plan de route, le radar, l´AIS, la VHF ASN, etc... D´autres applications voient également le jour, ce sont les balises de tracking. Pour le tracking, la balise envoie la position du bateau à intervalle défini, vers un système satellitaire, qui le revoie vers la terre et on peut ainsi suivre sur Internet la route du bateau. Les balises de détresse Sarsat (Search And Rescrue Satellite Aided Tracking) travaillent sur un réseau international de satellites dédié aux recherches et au sauvetage. La localisation avec une balise standard est de 1 à 2 milles. Si elle est équipée d´un GPS, cette précision est ramenée à celle du GPS (quelques mètres). On retrouve encore le GPS avec les systèmes AIS (Automatic Identification System), l´ASN (Appel Sélectif Numérique), etc... 

En pratique, toutes les applications qui demandent un positionnement précis. 

Légendes 

Furuno GP 32

Ce modèle est l´un des seuls GPS fixe dédié au nautisme. Il possède un grand écran et donne d´une façon claire toutes les informations utiles en navigation (position, cap, vitesse, etc...). Cinq pages d´informations, avec données et alarmes programmables, sont disponibles. 

Geonav G3

C´est l´un des GPS portables le plus universel. Pour la marine, il peut recevoir la cartographie Navionics Platinium. Pour les autres applications, il suffit de changer de carte pour le transformer en GPS terrestre voire avec un troisième programme (Navionics Outdoor) obtenir les points d´intérêt spécifiques montagne (pistes, restaurants, refuges, etc...) ou prendre une carte universelle (marine, terrestre France). 

Garmin GPSMAP 620

Ce nouveau modèle est équipé d´un écran tactile haute définition de 5,2 pouces et est adapté à un double usage terrestre et marine. Il est compatible avec les cartographies : routière Mapsource et marine BlueChart g2 Vision. Pour le bateau, dès qu´il est placé sur son support, il démarre automatiquement en cartographie marine. 

Magellan Triton 200/300

Ce GPS est un modèle universel. Il propose en standard une base de données des principaux fleuves, lacs et villes. Pour une utilisation marine, on retrouve toutes les fonctions standards avec en plus sur le 300 une entrée/sortie USB permettant de charger de la cartographie. 

Raymarine Raystar 125

Cette antenne est un GPS WAAS/EGNOS à part entière. Il transmet les informations aux formats dédiés Raymarine (SeaTalk) et NMEA 0183. Il peut ainsi se connecter à tous les appareils répondant à cette norme.  

Navicarte 701

Le 701 va plus loin qu´un simple GPS portable. Il peut recevoir deux types de cartographie marine (vectorielle et Raster), de la Manche, de l´Atlantique et de la Méditerranée. Côté terrestre, il a toutes les routes européennes. En plus, il possède toutes les fonctions d´un PDA Bluetouch. 

Garmin Oregon 300

Ce modèle se distingue par son écran tactile de 3 pouces. Complet, il peut tout aussi bien être utilisé en terrestre qu´en marine. Équipé d´un compas électronique, il fournit des informations de relèvement même à l´arrêt ainsi que l´altitude. Pour la navigation, il est compatible avec la cartographie BlueChart g2 Vision sur carte microSD. Les deux interfaces (USB et NMEA) permettent de le connecter aussi bien sur un micro-ordinateur que sur tous les appareils de marine (lecteur, radar, etc...). 

Garmin Nüvi 550

C´est l´appareil universel par excellence. Il peut être utilisé aussi bien en bateau qu´en automobile, moto, randonnée, etc... Différents accessoires permettent de l´adapter en fonction de l´utilisation. 

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1 commentaire

18/01/2011 10:55 - aspencade a dit :

renseignement gps medion 500t

bjr,je possede 1medion 500T MD:95971,serait t'il possible de suprimé les cartes de route pour installé des cartes marine,de qu'elle façon si prendre,et qu'elle modele de cartes à ajouter,merci pour vos reponses, aspencade.

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