GPS : localisation et navigation par satellites (2e ed.)

Collectif

Description

L'arrivée prochaine de Galileo, équivalent européen du GPS américain et du GLONASS russe, est à l'origine d'une prise de conscience, très forte et nouvelle sur l'importance de la maîtrise de la position des objets et des personnes qui nous entourent. Dans cette dynamique à forte croissance, les auteurs ont jugé indispensable de mettre à jour cet ouvrage de référence sur la technologie de positionnement par satellites. Les principales nouveautés de cette nouvelle édition sont : l'introduction de GLONASS, EGNOS et Galileo en fin du chapitre 1 , le poids apporté au positionnement dynamique (chapitre 3 entièrement remanié) , un nouveau texte (chapitre 4) sur les applications hors positionnement : transfert de temps, applications météorologiques et mesures d'attitude.
Le système GPS : notions fondamentales. Introduction. Description du système. Les mesures GPS. Les principales utilisations du système GPS pour la localisation. GPS et les systèmes de références géodésiques et altimétriques. Global Navigation Satellite System (GNSS) : état de l'art et perspectives. Localisation précise en mode statique. Introduction. Les produits. Rappels généraux. Outils. Mise en oeuvre opérationnelle des réseaux. Processus de liquidation. Le positionnement dynamique. Introduction. Présentation des différents modes de positionnement dynamique. Le GPS naturel. Le GPS différentiel sur le code ou DGPS. Le DGPS lissé par la phase. Le GPS cinématique. Les standards de transmission. Les systèmes hybrides GPS-inertie. Les applications autres que la localisation. Le transfert de temps par GPS. GPS et les sciences de l'atmosphère. Détermination d'attitude par GPS. Annexes. Glossaire. Bibliographie. Index.

Sujets

• Sciences de la Terre
• Télécommunications

Informations

• Publié par: Hermès - Editions Lavoisier
• Date de parution: 22 août 2005
• Nombre de lectures: 134
• EAN13: 9782746217522
• Langue: Français

Extrait

A VANT - PROPOS

Cet ouvrage a été rédigé dans le cadre des travaux de la Commission « positionnement statique et dynamique » (PSD) du Conseil national de linformation géographique (CNIG), comme la précédente édition. Cette commission, qui sappelait « Groupe de travail permanent » avant 2000, assure les quatre missions essentielles suivantes, dans le domaine des techniques de localisation autres que les procédés optiques classiques : veille technologique, concernant lévolution des processus, des matériels et des logiciels, émission de recommandations, suivant les besoins des différentes catégories dutilisateurs, recueil et diffusion dinformation, suivi de ladaptation des formations aux évolutions technologiques.

La Commission PSD travaille actuellement, en 2005, à côté de ses réunions thématiques semestrielles, sous la forme de trois groupes respectivement consacrés : au suivi du réseau national de stations GPS permanentes (RGP), au recensement et à lanalyse de lexistant en France en matière de formation et de recherche dans le domaine du positionnement par satellites, à la nouvelle édition du présent ouvrage.

La première édition de ce livre avait été imprimée en novembre 1996. Pendant presque une décennie, il a constitué le livre de référence en langue française pour tout étudiant ou professionnel utilisateur de GPS désireux de comprendre le fonctionnement du système GPS afin doptimiser son utilisation et dapprécier en connaissance de cause la qualité des résultats de son travail. Cette édition, bien quécrite pour tous les types dutilisateurs, était cependant assez sensiblement

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orientée vers lutilisation très précise en temps différé, telle que la pratiquent les géodésiens ou les géomètres. Ces communautés de professionnels, à qui dailleurs la technologie du traitement GPS doit énormément, étaient en effet à lépoque les principaux utilisateurs civils du système, qui venait juste dêtre déclaré opérationnel à lépoque et dont « Monsieur tout le monde » en France commençait à peine à entendre parler

Depuis cette date, lutilisation du GPS a été décuplée. Cette technologie est maintenant omniprésente, dans notre voiture, dans notre poche, demain dans tous les téléphones portables, dans le bateau du pêcheur et du plaisancier, dans les avions de tourisme, sur les chantiers de travaux publics, de prospection pétrolière, sur les pistes de ski, dans les bolides de formule 1 partout où il est nécessaire ou utile de se positionner ou de positionner un objet qui nous intéresse, par rapport à un autre objet ou à une référence. En réalité, le développement exponentiel des applications de positionnement par satellites nous a fait prendre conscience de lextrême importance de la maîtrise des dimensions despace dans notre vie de tous les jours. Après tout, les quatre dimensions qui structurent notre monde physique ne sont-elles pas les trois dimensions de lespace, le X, le Y et le Z, et le temps ? La connaissance e précise du temps a été démocratisée au XIX  siècle et des milliards dhorloges rythment maintenant notre vie et celle des machines que nous construisons de la façon la plus naturelle qui soit. Quen est-il de la position, la notre et celle de nos véhicules, la position de nos proches, la position des objets qui nous entourent ? Elle est encore généralement très mal connue et cest bien cette révolution qui est en train de se faire. La révolution de la maîtrise des trois dimensions despace sannonce avec la démocratisation des technologies de positionnement par satellites, et nous sommes loin den mesurer tout limpact quelle aura sur notre société de ce début de troisième millénaire.

Après une longue période relativement passive comparée à lattitude des trois grands pays industrialisés de la fin du deuxième millénaire : les Etats-Unis (inventeurs du GPS), la Russie (propriétaire de léquivalent russe du GPS, le GLONASS) et le Japon (grand consommateur et producteur de nouvelles technologies), lEurope sest enfin réveillée en programmant létude, le développement et le déploiement du système Galileo. Galileo constitue la réponse civile européenne aux systèmes militaires GPS et GLONASS. Galileo était devenu absolument incontournable pour lEurope, compte tenu de lutilisation grandissante de la technologie GPS dans tous les secteurs de son économie, utilisation qui la plaçait de plus en plus sous le contrôle des Etats-Unis, contrôle quil était devenu impossible daccepter plus longtemps pour une grande région économique et industrielle, même exercé par un allié historique.

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Cest donc dans une certaine ambiance de « réveil technologique » due à larrivée prochaine de Galileo, que la Commission PSD du CNIG a décidé quil était temps dactualiser son ouvrage sur le GPS. Ceci pour deux principales raisons : la première étant que la technologie avait sensiblement progressé, en particulier en ce qui concerne les applications de navigation temps réel, la deuxième étant quil y avait là une occasion à ne pas manquer de promouvoir la connaissance et lutilisation de cette technologie, afin de contribuer au succès de Galileo dans léconomie française, lorsquil sera devenu réalité, à la fin de la décennie. Le succès de Galileo en France passe par une meilleure connaissance du fonctionnement, des possibilités dutilisation et des réelles capacités du système qui occupe presque toute la place aujourdhui, le GPS, qui reste un système très complexe malgré sa banalisation. La Commission PSD et le petit groupe dauteurs qui se sont attelés à cette tâche espèrent ainsi contribuer à leur niveau au mouvement national, initié par le ministère en charge de lEquipement et relayé par de nombreuses régions française, en faveur du développement des GNSS (systèmes globaux de navigation par satellites) et de leurs applications.

Par rapport à la précédente édition, léquipe des auteurs a été modifiée. La mise à jour du chapitre 1 consacré aux notions fondamentales est restée sous la responsabilité de Françoise Duquenne, qui a dirigé cette édition, celle du chapitre 2 sur le positionnement statique sous la responsabilité de Serge Botton, de même que celle du glossaire sous la responsabilité de Pascal Willis, tous les trois étant de lInstitut géographique national. Le chapitre qui a subi le plus de changements est le chapitre 3, consacré au positionnement dynamique, domaine dapplication qui a le plus évolué. François Peyret et David Bétaille, du Laboratoire central des ponts et chaussées, ont été chargés de la nouvelle écriture de ce chapitre, qui se termine également par une introduction aux techniques dhybridation entre capteurs GPS et capteurs inertiels. Sa taille, nettement plus importante que dans la première édition, de même que les compléments sur les GNSS qui sont venus enrichir le chapitre 1 et un nouveau chapitre 4 consacré aux principales applications autres que la localisation, expliquent lépaisseur pratiquement doublée de cette deuxième édition. En ce qui concerne le nouveau chapitre 4, les parties consacrées au transfert de temps, applications météorologiques et mesures dattitude ont été respectivement écrites par Françoise Duquenne, Pascal Willis, et François Peyret et David Bétaille.

La qualité de cet ouvrage, doit beaucoup au travail de relecture attentive exercé par de nombreux membres de la Commission. A ce titre, je tiens à remercier chaleureusement, pour le temps passé et les remarques pertinentes prodiguées : Christian Allet (INSU), Jean-Pierre Barboux (Thalès Navigation), Jean-François Cabanel (Trimble France), Henri Duquenne (IGN), Bernard Flacelière (Total), André Kanshine et Stéphane Montfort (CETMEF), sans oublier les auteurs et relecteurs de la première édition : Jean Berterreche (OGE), Gilles Bessero (DGA), Claude Boucher (CGPC), Olivier Carrel (DGAC), Fred Clerfayts (IGN), Jean-Marie

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Doizi (CGG), Pascal Dutot (LRBA), Yves Egels (IGN), Michel Even (EPSHOM), Michel Grandvaud (LPTF), Jean-Luc Issler (CNES), Christian Lebegue (IGN), Michel Le Pape (IGN), Jean-Gérard Mathé (CNIG), Jean-Jacques Riou (Elf).

François P EYRET Président de la Commission du CNIG « Positionnement statique et dynamique »