Comment les appareils GPS utilisent la trilatération

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Comment les appareils GPS utilisent la trilatération
Comment les appareils GPS utilisent la trilatération
Anonim

La trilatération est une technique mathématique utilisée par un système de positionnement global (GPS) pour déterminer la position, la vitesse et l'élévation de l'utilisateur. En recevant et en analysant en permanence les signaux radio de plusieurs satellites GPS et en appliquant la géométrie des cercles, des sphères et des triangles, un appareil GPS peut calculer la distance ou la portée précise de chaque satellite suivi.

Comment fonctionne la trilatération

La trilatération est une version sophistiquée de la triangulation, bien qu'elle n'utilise pas la mesure des angles dans ses calculs. Les données d'un seul satellite fournissent un emplacement général d'un point dans une grande zone circulaire à la surface de la Terre. L'ajout de données à partir d'un deuxième satellite permet au GPS de réduire l'emplacement spécifique de ce point à une région où les deux zones de données satellitaires se chevauchent. L'ajout de données à partir d'un troisième satellite fournit une position précise du point sur la surface de la Terre.

Tous les appareils GPS nécessitent trois satellites pour un calcul précis de la position. Les données d'un quatrième satellite - ou même de plus de quatre satellites - améliorent encore la précision de la localisation du point et permettent également de calculer également des facteurs tels que l'élévation ou, dans le cas des aéronefs, l' altitude. Les récepteurs GPS suivent régulièrement quatre à sept satellites simultanément et utilisent la trilatération pour analyser les informations.

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Bottom Line

Le département américain de la Défense gère les 24 satellites qui relaient les données dans le monde entier. Votre appareil GPS peut rester en contact avec au moins quatre satellites, où que vous soyez sur terre, même dans les zones boisées ou les grandes métropoles avec de grands immeubles. Chaque satellite orbite autour de la Terre deux fois par jour, envoyant régulièrement des signaux vers la Terre à une altitude d'environ 12 500 miles. Les satellites fonctionnent à l'énergie solaire et disposent de batteries de secours.

Quand un GPS tombe en panne

Lorsqu'un navigateur GPS reçoit des données satellites insuffisantes parce qu'il n'est pas en mesure de suivre suffisamment de satellites, la trilatération échoue. Des obstacles tels que de grands bâtiments ou des montagnes peuvent également bloquer les signaux satellites faibles et empêcher le calcul précis de l'emplacement. L'appareil GPS avertira l'utilisateur d'une manière ou d'une autre qu'il n'est pas en mesure de fournir des informations de position correctes.

Les satellites peuvent également échouer temporairement. Les signaux peuvent se déplacer trop lentement en raison de facteurs dans la troposphère et l'ionosphère, par exemple. Les signaux peuvent également déclencher certaines formations et structures sur la Terre, provoquant une erreur de trilatération.

Technologies et systèmes GPS gouvernementaux

Le GPS a été introduit en 1978 avec le lancement du premier satellite de positionnement global. Il était contrôlé et utilisé uniquement par le gouvernement américain jusque dans les années 1980. La flotte complète de 24 satellites actifs contrôlés par les États-Unis n'a été mise en service qu'en 1994.

Un appareil GPS n'envoie pas de données aux satellites. Les appareils GPS, tels que les smartphones équipés de cette technologie, peuvent également utiliser des systèmes téléphoniques, tels que des tours et des réseaux de téléphonie cellulaire, et des connexions Internet pour améliorer encore la précision de la localisation. Lors de l'utilisation de ces deux derniers systèmes, un appareil GPS peut envoyer des données à ces systèmes.

Étant donné que le système de satellites GPS appartient au gouvernement américain et qu'il peut sélectivement refuser ou limiter l'accès au réseau, d'autres pays ont développé leurs propres réseaux de satellites GPS. Ceux-ci incluent:

  • Le système chinois de navigation par satellite BeiDou
  • Global Navigation Satellite System (GLONASS)
  • Le système de positionnement Galileo de l'Union européenne
  • Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS), également connu sous le nom de NAVIC

FAQ

    Comment désactiver le GPS sur mon téléphone ?

    Pour désactiver le GPS sur votre appareil, désactivez les services de localisation. Lorsque vous désactivez les services de localisation, vous ne pourrez peut-être pas utiliser certaines applications. Vous ne pouvez pas désactiver le 911 amélioré, la fonctionnalité de tous les téléphones que les répartiteurs d'urgence utilisent pour trouver des personnes en cas d'accident.

    Comment trouver mes coordonnées GPS sur mon téléphone ?

    Dans Google Maps, définissez un marqueur de position pour voir les coordonnées GPS sur la carte. Malheureusement, Apple Maps n'affiche pas les coordonnées GPS, mais il existe des applications de randonnée GPS qui fournissent des informations de localisation.

    Qu'est-ce qu'un traceur GPS ?

    Les trackers GPS sont des appareils qui suivent et signalent les données de localisation. Les entreprises les utilisent pour suivre les véhicules de l'entreprise, et il existe des véhicules commerciaux disponibles pour les parents pour suivre les conducteurs adolescents. Certains trackers GPS donnent même des alertes en temps réel lorsqu'un conducteur accélère ou s'écarte d'une zone spécifique.

    Qu'est-ce que le GPS assisté ?

    Le GPS assisté, également connu sous le nom d'AGPS, collecte les informations de localisation des antennes relais (au lieu des satellites) pour aider à améliorer la précision du GPS sur les appareils mobiles. Les bâtiments peuvent obstruer les signaux satellites GPS, c'est pourquoi l'AGPS est parfois nécessaire pour déterminer votre position.

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