Termes barbares dans le monde des GPS

Article modifié le 05/06/15, suite à des remarques pertinentes d'une lectrice mandelocienne, spécialiste es-satellites.

Nous avions évoqué dans un précédent article (ici) les bases du fonctionnement du GPS de randonnée. Mais lors d'une sortie, des passionnés comparaient les performances de leur GPS en de biens barbares termes : "Le mien, il est GLONASS !". "Et bien le mien, il est WAAS/EGNOS !". Nous avons peut-être feint de les comprendre, et de retour à la maison, une petite recherche sur Internet, et nous sommes tombés ici. Voici donc, de manière simple, quelques explications.

GLONASS

Jusqu'à quelques années en arrière, les GPS étaient dépendants des satellites militaires américains pour recevoir leurs signaux. En attendant un jour la mise en service des satellites européens du programme Galileo, il existe une kyrielle de satellites russes, ceux du programme GLONASS, et qui sont exploités par les GPS de nombreux smartphones ainsi que par les plus récents GPS de randonnées.

Pour les identifier sur votre écran, ils portent les numéros entre 65 et 96, alors que les GPS américains sont entre 1 et 32, et les satellites WAAS / EGNOS (voir ci-après) sont dans l'intervalle 33 à 64. Sur le schéma 1, recopie d'écran d'un Blackberry Z10 utilisant l'excellente application Hello GPS, où l'on voit huit satellites GLONASS.

L'avantage : en moyenne, deux fois plus de satellites visibles à un instant T, donc une meilleure précision et un temps de découverte initial plus rapide.

WAAS / EGNOS

La précision des GPS est détériorée par plusieurs facteurs, notamment la dérive de la position des satellites (qui se baladent un peu en dehors de leur trajectoire) et surtout l'épaisseur de l'ionosphère, qui varie d'un endroit et d'un moment à un autre, et qui dévie et ralenti les signaux GPS.

Des stations fixes (qui ne bougent pas, et dont la position est donc certaine) au sol mesurent en permanence ces erreurs de précisions et les renvoient vers des satellites géostationnaires (qui se baladent à 3.100 mètres/secondes, mais calés à la bonne altitude de 35.786 km au-dessus de l'équateur, ils sont fixes par rapport à nous).

Ces satellites forment le réseau WAAS pour l'Amérique du Nord, et le réseau EGNOS pour l'Europe, qui est celui qui nous concerne. EGNOS est à la date d'aujourd'hui constitué des satellites suivants (les élévations et azimuths sont donnés approximativement pour le Mercantour) :

Le signal transmis est similaire (même fréquence) à celui des satellites GPS traditionnels, sauf qu'il contient des données de correction, qui permettent au récepteur GPS, qui bien entendu doit avoir été conçu pour traiter les signaux WAAS / EGNOS, d'affiner sa position.

Le principal écueil, en utilisation en montagne, est que les satellites géostationnaires EGNOS sont assez bas sur l'horizon (entre 42° et 45° d'élévation verticale vu du Mercantour), ce qui empêche leur réception quand une montagne bouche la vue de notre GPS (dans la zone hachurée du schéma 3) dans sa direction (son azimuth).

Exemple concret avec notre Garmin Oregon 450t, préalablement configuré dans "Configuration" > "Système" > "GPS" sur "WAAS/EGNOS", la lettre "D" apparaît en bas des bargraphes verts dès que le signal EGNOS est reçu, en l'occurrence par le satellite 39, qui se trouve au sud-est-est, et la précision théorique est améliorée d'environ 5 à 10 mètres (schéma 2).