1. REPÈRES HISTORIQUES

• 1973 : Lancement du GPS (Global Positioning System) par les USA qui devient totalement opérationnel en 1995. Ce système utilise 31 satellites situés à 20 180 km d'altitude pour se localiser. Sa précision est de 1 à 5 m.

• 1976 : Les soviétiques lancent leur propre système : GLONASS (Global Navigation Satellite System) qui utilisent 24 satellites situés à 19 130 km d'altitude. Sa précision est de 3 à 7 m.

• 1993 : Premières cartes géographiques sur le web.

• 1999 : Début de Galiléo : système de géolocalisation européen, 30 satellites prévus en 2020 avec une précision de 1 cm à 4 m.

• 2005 : Google sort une première version de Google Earth puis Google Maps.

• 2018 : L'inde a son système de navigation, IRNSS : Indian Regional Navigation Satellite System.

• 2020 : Système de géolocalisation par satellite chinois : Beidou.

2. SE REPÉRER SUR LA TERRE

• Pour savoir où ils sont sur la Terre quand ils voyagent, les hommes l'ont quadrillée à l'aide de parallèles et de méridiens, comme pour jouer à la bataille navale.

• Le grand cercle appelé «l'équateur» sépare la Terre en deux moitiés : l'hémisphère Nord et l'hémisphère Sud. Les cercles parallèles à l'équateur sont appelés les «parallèles» et permettent de lire la latitude : c'est l'angle, vu du centre de la Terre, que forme l'équateur avec le parallèle sur lequel on se trouve. On ajoute «N» ou bien «S» pour indiquer que l'on est au Nord ou au Sud de l'équateur.

• Les demi grands cercles allant du pôle Nord au pôle Sud s'appellent le «méridiens» et permettent de lire la longitude : c'est l'angle, vu du centre de la terre, entre le méridien de Greenwich (référence : 0°) et le méridien sur lequel on se trouve. On ajoute «W» ou bien «E» pour indiquer que l'on est à l'Ouest ou à l'Est du méridien de Greenwich.

• La latitude et la longitude sont données en degrés décimaux ou bien en degrés-minutes-secondes (une minute est 1/60 d'un degré et une seconde 1/60 d'une minute). Par exemple : 60,5° = 60°30'0".

Remarque : Quatre parallèles ont un rapport avec la rotation de la Terre autour du Soleil :

• Les deux cercles polaires : le cercle arctique (66° 33' 48" N) et le cercle antarctique (66° 33' 48" S) représentent les limites nord et sud où le Soleil reste au-dessus ou en dessous de l'horizon pendant au moins 24 heures.

• Les deux tropiques : le tropique du Cancer (23° 26' 12" N) et le tropique du Capricorne (23° 26' 12" S) représentent les limites nord et sud où le Soleil peut être vu directement au zénith (à la verticale) à un moment de l'année.

Travail à faire : Retrouver les latitudes et longitudes de tous les points :

3. FONCTIONNEMENT DE LA GÉOLOCALISATION

Pour repérer la position d'un récepteur (exemple : GPS smartphone ou voiture), il faut connaître les distances entre ce récepteur et 3 satellites. Ensuite on calcule la position du récepteur par triangulation.

4. TRAMES GPS

Les données sont transmises aux appareils de géolocalisation utilisant le GPS sous forme de trames.

Par exemple (d'après Wikipédia) : $GPGGA,064036.289,4836.5375,N,00740.9373,E,1,04,3.2,200.2,M,,,,0000*0E

Détails :

$GPGGA : $XX (2 premiers caractères) pour l'équipement et les suivants pour le type de trame

064036.289 : Trame envoyée à 06 h 40 min 36 s 289 (heure UTC)

4836.5375,N : Latitude 48,608958° Nord = 48° 36' 32.25" Nord

00740.9373,E : Longitude 7,682288° Est = 7° 40' 56.238" Est

1 : Type de positionnement (le 1 est un positionnement GPS)

04 : Nombre de satellites utilisés pour calculer les coordonnées

3.2 : Précision horizontale ou HDOP (Horizontal dilution of precision)

200.2,M : Altitude 200,2, en mètres

,,,,,0000 : D'autres informations peuvent être inscrites dans ces champs

*0E : Somme de contrôle de parité