Systèmes Mondiaux de Navigation par Satellite (GNSS)
Qu’est-ce que GNSS ?
Les Systèmes Mondiaux de Navigation par Satellite / Système de positionnement par satellites (en anglais Global Navigation Satellite Systems GNSS) représentent une constellation de satellites fournissant à l’échelle mondiale des données de positionnement, de navigation et de chronométrage (PNT). Ces systèmes utilisent un réseau de satellites qui entourent la Terre, émettant des signaux reçus par les récepteurs GNSS au sol. Le récepteur peut déterminer sa position exacte en calculant le temps de parcours du signal jusqu’au récepteur et les positions connues des satellites.
Distinction entre Systèmes de Navigation par Satellite et GNSS
La distinction entre les Systèmes de Navigation par Satellite et les GNSS est que les premiers désignent des systèmes individuels comme le GPS, tandis que les derniers englobent plusieurs systèmes globaux et régionaux. Les GNSS comprennent le GPS (USA), GLONASS (Russie), BeiDou (Chine) et Galileo (Europe), assurant une couverture mondiale et une redondance pour l’accès à des informations PNT précises.
Vue d’ensemble des Systèmes Globaux Opérationnels
Les principaux systèmes globaux opérationnels au sein du cadre des GNSS sont GPS, GLONASS, BeiDou et Galileo :
| Système | Origine | Description |
|---|---|---|
| GPS (Système de Positionnement Global) | États-Unis | Le système GNSS le plus connu et le plus utilisé, développé et opéré par le Département de la Défense des États-Unis. Fournit des données précises de positionnement et de navigation via un réseau de satellites qui orbitent autour de la Terre et transmettent des signaux en continu |
| GLONASS (Système Global de Navigation par Satellite) | Russie | L’équivalent russe du GPS fonctionne de manière similaire avec une constellation de satellites qui transmettent des signaux aux récepteurs sur Terre. Offre une couverture mondiale avec un accent sur les régions nordiques |
| BeiDou | Chine | Système de navigation par satellite de la Chine, initialement lancé comme un système régional mais évolué en un système global connu sous le nom de BeiDou-3. Offre principalement une couverture en Asie mais s’est étendu pour inclure une couverture mondiale, offrant des capacités similaires à celles du GPS et de GLONASS |
| Galileo | Union Européenne | Le système de navigation global de l’Union Européenne vise à fournir un système de navigation par satellite indépendant et fiable pour un usage civil. Il est encore en cours de déploiement complet mais offre déjà des services de positionnement et de chronométrage aux utilisateurs du monde entier |
Systèmes de Navigation Régionaux
Les Systèmes de Navigation Régionaux augmentent l’efficacité des GNSS dans des zones spécifiques :
- NavIC (Navigation avec la Constellation Indienne) : Le système de l’Inde couvre l’océan Indien et les régions voisines, améliorant la précision et la disponibilité de la navigation.
- QZSS (Système Satellite Quasi-Zénith) : Le système du Japon améliore la couverture GPS en Asie-Océanie, particulièrement dans les zones urbaines et les zones de visibilité difficile.
Ces systèmes régionaux renforcent l’efficacité des GNSS en améliorant la précision et la disponibilité dans leurs zones respectives.
Classification des GNSS
Les GNSS peuvent être classifiés en générations basées sur leurs capacités :
- GNSS-1 (Première Génération) : Comprend le GPS et GLONASS, initialement développés à des fins militaires mais maintenant utilisés pour des applications civiles à l’échelle mondiale, augmentés par des systèmes comme le SBAS et le GBAS pour une précision et une fiabilité accrues.
- GNSS-2 (Deuxième Génération) : Caractérisée par des systèmes de navigation par satellite civils entièrement indépendants exemplifiés par Galileo, offrant une précision et une disponibilité accrues, incorporant des systèmes d’augmentation basés au sol pour une meilleure précision des données.
Applications des GNSS
Les applications des GNSS couvrent divers secteurs, y compris militaire, civil et de nouveaux domaines émergents :
| Secteur | Application | Description |
|---|---|---|
| Militaire | Navigation | Le GNSS fournit un positionnement et une navigation précis pour permettre aux forces militaires de fonctionner efficacement dans divers environnements |
| Ciblage | Le GNSS aide à guider les missiles et les armes avec une grande précision | |
| Reconnaissance | Le GNSS soutient la collecte de renseignements en permettant un suivi précis des emplacements | |
| Civil | Systèmes de navigation | Le GNSS est utilisé dans les systèmes de navigation des voitures, avions et navires pour la planification d’itinéraires et la guidance |
| Arpentage et cartographie | Le GNSS aide à créer des cartes précises et à mesurer les caractéristiques du terrain | |
| Géodésie | Le GNSS contribue à l’étude de la forme et de la taille de la Terre | |
| Agriculture de précision | Le GNSS permet aux agriculteurs d’optimiser l’utilisation des ressources (engrais, pesticides) en fournissant un positionnement précis pour les tracteurs et les équipements | |
| Transport | Le GNSS est utilisé pour le suivi des véhicules, la gestion de flotte et l’optimisation logistique | |
| Électronique grand public | Les smartphones et les dispositifs portables intègrent souvent le GNSS pour les services basés sur la localisation | |
| Émergent | Véhicules autonomes | Le GNSS fournit un positionnement et une navigation précis cruciaux pour les voitures autonomes |
| Recherche et sauvetage | Le GNSS aide à localiser les personnes perdues ou isolées | |
| Gestion des catastrophes | Le GNSS aide à suivre les catastrophes et à coordonner les efforts de secours | |
| Suivi des actifs | Le GNSS permet le suivi en temps réel des actifs précieux tels que les cargaisons ou les équipements | |
| Villes intelligentes | Le GNSS contribue au développement de systèmes de transport intelligents, à l’optimisation de la circulation et à la gestion des ressources |
Références
- “A Beginner’s Guide to GNSS in Europe” (PDF). IFATCA.
- “Galileo General Introduction – Navipedia”. gssc.esa.int.
- “GNSS signal – Navipedia”. gssc.esa.int.
- “IRNSS Programme – ISRO”. www.isro.gov.in.
- Satellite navigation – Wikipedia
- What are Global Navigation Satellite Systems? | NovAtel
- GNSS – Global Navigation Satellite System
- Global Navigation Satellite System (GNSS) and satellite navigation explained