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Article

1 - SYSTÈME GPS

2 - SYSTÈMES DE RÉFÉRENCE EMPLOYÉS

  • 2.1 - Réseaux anciens
  • 2.2 - WGS 84 et référentiels modernes de la géodésie
  • 2.3 - Stations GPS permanentes

3 - CONTRAINTES OPÉRATIONNELLES POUR LES USAGERS

4 - AUTRES GNSS : GLONASS, EGNOS, GALILEO, BAIDOU/COMPASS

  • 4.1 - GLONASS
  • 4.2 - EGNOS
  • 4.3 - Galileo
  • 4.4 - Baidou/Compass

5 - EXEMPLES D'UTILISATION

| Réf : R1384 v2

Exemples d'utilisation
Le GPS : utilisation en positionnement et surveillance

Auteur(s) : Michel KASSER

Date de publication : 10 déc. 2012

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RÉSUMÉ

Cet article détaille le système de localisation satellitaire étasunien GPS. Son principe de fonctionnement, les différents matériels et les modes de réception et de traitement des signaux sont passés en revue, avec les exactitudes possibles correspondantes. Son emploi a révolutionné le domaine de la géodésie et a permis un accès aisé à des références nationales désormais extrêmement précises. Son impact sur la géomatique et le métier de géomètre est présenté ainsi, qu'un exemple d'emploi typique en auscultation d'ouvrages d'art.

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ABSTRACT

GPS: Positioning and Surveillance

This article details the US satellite navigation GPS system. Its operating principle, the different equipment and modes of reception and signal processing are reviewed, with the respective possible exactitudes. Its use has revolutionized the field of Geodesy, and has facilitated the access to national references henceforth extremely accurate. Its impact on Geomatics and the surveying profession is presented, as well as a typical example of auscultation of engineering structures.

Auteur(s)

  • Michel KASSER : Professeur de géodésie à la HEIG-VD (Yverdon, Suisse), - ancien directeur de l'ESGT et de l'ENSG

INTRODUCTION

Le GPS (Global Positionning System) représente un moyen de positionnement mis au point et réalisé par l'armée des États-Unis, dont la conception date des années 1970, et réellement opérationnel (industrialisation des récepteurs, nombre de satellites en service…) depuis le début des années 90.

C'est aujourd'hui un système de positionnement extrêmement employé, certes par une large gamme d'usagers techniques (navigation aérienne, navigation automobile, travaux des géomètres, génie civil…) mais aussi et surtout par le grand public (un récepteur GPS est souvent inclus dans les téléphones portables : guidage de piétons, localisation de photos, navigation automobile, etc.). À ses côtés on compte désormais d'autres systèmes spatiaux de même type, russe (GLONASS), chinois (Baidou/Compass), européen (Galileo), et japonais (QZSS), l'ensemble formant désormais les GNSS.

La gamme d'exactitude du GPS est très variable selon les technologies utilisées, du centimètre jusqu'à quelques mètres.

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KEYWORDS

Panorama on GPS   |   GPS use areas   |   transports   |   Geomatics   |   Satellite Positioning   |   Geodesy

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-r1384


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5. Exemples d'utilisation

5.1 Surveillance d'ouvrages d'art et mesure de déformations du sol

Le GPS est nominalement un outil de localisation. Grâce à une série de travaux scientifiques remarquables, il a pu être aussi employé comme un outil de mesure géométrique de grandes longueurs extrêmement précis. C'est à ce titre qu'il est désormais un des instruments privilégiés des géomètres et des géodésiens et, bien entendu, il a été employé avec de grands succès pour mesurer les déformations d'objets de grandes dimensions. Parmi ceux-ci, on trouve tout naturellement les ouvrages d'art (ponts, barrages…) puis au-delà, les zones d'instabilités géologiques (glissements de terrain, subsidences liées à des exploitations géologiques…) et, encore au-delà, les zones tectoniques actives (suivi de zones sismiques).

Les études de tectonique globale et de zones sismiques sont désormais bien connues. Elles passent, entre autres, par la mesure continuelle des positions respectives d'un grand nombre de stations GPS permanentes à la surface de la Terre (par exemple, 1500 au Japon), ce qui permet une connaissance très poussée des déformations globales (marées terrestres), des déplacements des plaques tectoniques les unes par rapport aux autres, des déformations des zones de collision entre plaques, etc. Nous ne les détaillerons pas ici. Retenons simplement que nous disposons d'un jeu de coordonnées remis à jour régulièrement (chaque semaine en moyenne), pour plusieurs centaines d'observatoires géodésiques répartis partout sur les terres émergées, avec une exactitude de un à deux centimètres.

Pour l'étude des zones sismiques, il s'agit d'un cas assez voisin du précédent quoique impliquant des distances de mesure plus modestes (quelques centaines de kilomètres tout au plus). Les études conduites visent à connaître la façon dont la surface du sol se déforme lentement entre deux séismes, lorsque la croûte terrestre stocke de l'énergie élastique à cause des contraintes tectoniques. C'est ainsi que le Japon ou la Californie se sont couverts de stations GPS permanentes, afin de mieux comprendre le cycle sismique le long de failles majeures bien répertoriées. Ces stations permanentes, dont les données sont régulièrement centralisées en utilisant les moyens de communication les plus simples possibles (téléphone, Internet) permettent une acquisition de données et des calculs entièrement...

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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - DUQUENNE (F.), BOTTON (S.), PEYRET (F.), BÉTAILLE (D.), WILLIS (P.) -   GPS : localisation et navigation par satellites (2e Éd.)  -  Éditeur Hermes, 330 p (2005).

  • (2) - PIÉPLU (J.-M.) -   GPS et Galileo, Systèmes de navigation par satellites  -  Éditeur Eyrolles 154 pages (2006).

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