Global Positioning System
Le GPS est un système de localisation par satellites qui détermine les coordonnées géographiques d'un point, situé n'importe où dans le monde, 24 heures sur 24.
Cette position est obtenue en mesurant les distances (au moins 3) entre le piéton équipé, et les satellites visibles par le récepteur. Il s’agit de la méthode de trilatération.
le schéma de la trilatération,
(représente un point mobile A (le piéton) relié à 3 points P1, P2 et P3 (les satellites))
Dans les applications grand public, chaque distance est estimée par la mesure de la durée de propagation d’un signal émis par le satellite, jusqu'à son arrivée au récepteur GPS.
Ce temps est converti en distance en multipliant la durée par la vitesse de la lumière.
La précision de la localisation dépend donc de la précision des temps de propagation. Un décalage d’une 1µs induit une erreur de 300m !
La précision du calcul est avant tout déterminée par la géométrie de distribution des satellites et leur nombre au moment de la mesure. Un critère qualifie cette distribution : le GDOP (Geometric Dilution of Precision). Plus il est faible ( <2 ), plus la mesure est utilisable.
A la qualité de ces deux paramètres essentiels, s’ajoutent des possibilités d’erreurs d’origines différentes pouvant entacher les mesures de position.
- erreurs liées à la position des satellites visibles, ou erreur d'orbite,
- erreurs liées à la synchronisation entre satellites, ou erreur d'horloge,
- erreurs liées à la réflexion du signal sur des obstacles entourant le mobile (canyons urbains), autrement appelées erreur de multitrajets
- erreurs liées au bruit généré par le récepteur lui-même, ou erreur de récepteur
- perturbations liées à la hauteur du satellite et aux phénomènes (conditions météo…) rencontrés lors de la traversée des différentes couches, ou erreur de temps de trajet atmosphérique
schéma récapitulant et figurant les sources d'erreurs pouvant affecter la précision du calcul GPS
Selon la nature de l’erreur, les écarts peuvent atteindre jusqu’à 15 ou 20m par rapport à la position réelle du récepteur GPS.
Des modes palliatifs comme le GPS à haute sensibilité (HSGPS) ou l’assisted GPS, (A-GPS) contrecarrent de façon insuffisante ces erreurs : aucun ne répond au besoin de précision exigée pour orienter avec assurance une personne dans la rue.
Grâce à la fusion de données GPS et de micro capteurs "proprioceptifs", l’algorithme ANGEO recalcule les signaux bruts et obtient ainsi un résultat 4 fois plus précis que le positionnement standard donné par le GPS.
Non seulement l’équipement proposé par ANGEO pallie les limites des systèmes d'aide à la navigation classiques, mais il permet aussi de communiquer avec l’appelant tout en visualisant ses déplacements en temps réel.
La preuve par l’image :
L'image ci-dessous, présente le résultat d’essais comparatifs effectués dans l’agglomération de Toulouse.
La courbe rouge retrace les positions enregistrées par un récepteur GPS standard qui indique un positionnement trop souvent imprécis. La courbe verte permet de visualiser l’apport de l’algorithme ANGEO en environnement urbain. Le tracé rejoint celui réellement parcouru.
date 09/09/09 HDOP moy : 3.89
Lat : 43° 43'N long : 1° 19'E
Essai comparatif entre GPS standard et système ANGEO
Photo satellite du centre ville toulousain où deux tracés représentent les signaux GPS calculés. Le premier (GPS standard) donne un tracé erroné de la trajectoire, particulièrement dans les canyons et sites arborés urbains. Le deuxième restitue une trajectoire fidèle, y compris dans les endroits inadaptés et malgré un HDOP moyen de 3,89. (Photo GoogleEarth)
Lat : 43° 43'N long : 1° 19'E
Essai comparatif entre GPS standard et système ANGEO
Photo satellite du centre ville toulousain où deux tracés représentent les signaux GPS calculés. Le premier (GPS standard) donne un tracé erroné de la trajectoire, particulièrement dans les canyons et sites arborés urbains. Le deuxième restitue une trajectoire fidèle, y compris dans les endroits inadaptés et malgré un HDOP moyen de 3,89. (Photo GoogleEarth)
Contrairement aux offres basées sur des téléphones cellulaires ou PDA intégrant un récepteur GPS standard, ANGEO est le seul système à offrir une qualité de service à la hauteur des attentes de l’usager en termes de précision et de fiabilité de positionnement, y compris en environnement urbain contraignant.
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