Garmin GPS POUR DEBUTANTS Manual

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GUIDE GPS

pour débutants

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Cette version française du guide anglais ‘GPS Guide for Beginners’ (référence Garmin 190-00224-00, révision A) vous est fournie pour votre convenance. Si nécessaire, veuillez consulter la révision la plus récente du guide en anglais.

Introduction

Vous êtes-vous déjà perdu et avez-vous souhaité qu’il existe un moyen facile de trouver votre chemin? Avez-vous déjà trouvé le coin de pêche ou de chasse parfait, sans être capable ensuite d’y retourner facilement? Et êtes-vous parti en randonnée, sans plus savoir à un certain moment, la direction à prendre pour retourner à votre camp ou à votre voiture?

Avez-vous déjà, en vol, eu besoin de localiser l’aérodrome le plus proche ou d’identifier le type d’espace aérien dans lequel vous vous trouviez? Peutêtre vous êtes-vous déjà trouvé dans le cas où il était temps de s’arrêter et de demander votre chemin à quelqu’un?

Avec un appareil GPS de Garmin, à tout moment, vous pouvez savoir où vous vous trouvez sur la planète. Depuis ses premiers GPS portables qui ont supporté les forces de la coalition, dans la guerre du golf, jusqu’à sa réputation actuelle de leader dans l’innovation GPS, Garmin a toujours aidé à développer des GPS dépassant les caractéristiques et performances ordinaires des récepteurs GPS communs.

La technologie GPS modifie rapidement la façon dont les gens trouvent leur chemin sur terre. Que ce soit pour le plaisir, pour sauver des vies, se rendre plus rapidement à un endroit, ou tout ce dont vous pouvez rêver, la navigation GPS se banalise chaque jour. Nous espérons que ce guide vous apportera suffisamment d’informations pour vous convaincre de profiter du plaisir qui vous attend.

Qu’est-ce que le GPS?

GPS nom acronyme pour: Système de positionnement à échelle mondiale ‘Global Positioning System’. C’est un réseau de satellites qui émettent en permanence des informations codées. Ces informations permettent d’identifier précisément les positions géographiques sur terre, en

mesurant la distance depuis les satellites.

Comme indiqué par la définition ci-dessus, GPS correspond à ‘Global Positioning System’ et réfère à un groupe de satellites du Ministère de la Défense des États Unis d’Amérique, en orbite permanente autour de la terre. Les satellites émettent des signaux radio de très basse fréquence, qui permettent à tous ceux qui possèdent un récepteur GPS de déterminer leur position géographique sur terre.

Ce système remarquable n’a pas été bon marché à construire, il a coûté des billions de dollars US. Sa maintenance constante, y compris le

lancement de satellites de remplacement, alourdit encore son coût.

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Aussi surprenant que cela puisse paraître, le GPS a précédé l’introduction de l’ordinateur personnel. Ses concepteurs n’avaient peut-être pas prévu qu’un jour nous transporterions de petits récepteurs portables pesant moins d’une livre, qui ne se limiteraient pas à donner les coordonnées de notre position (latitude/longitude), mais afficheraient aussi notre position sur une carte électronique, avec les villes, rues etc.

Ces concepteurs avaient, à l’origine une application militaire à l’esprit. Les récepteurs GPS devaient aider la navigation, le déploiement de troupes et les tirs d’artillerie (entre autres applications). Heureusement, un décret de 1980 a rendu le GPS accessible aussi à l’utilisation civile. Maintenant, chacun peut apprécier les avantages du GPS! Ses capacités sont quasiment illimitées. Parfois, certaines personnes demandent si elles peuvent utiliser le système gratuitement. Oui! (En fait ce sont nos impôts qui l’ont payé). Donc, déballez juste votre récepteur GPS, mettez-lui des piles et amusezvous avec!

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Qui utilise le GPS?

Le GPS offre une gamme d’applications sur terre, sur mer et dans les airs. À la base, le GPS permet d’enregistrer ou de créer la position de lieux sur terre et nous aide à naviguer vers et depuis ces points. Le GPS peut être utilisé partout, sauf là où il est impossible de recevoir les signaux des satellites, comme à l’intérieur des bâtiments, dans les grottes, les parkings et garages couverts et autres endroits sous-terrains ou sous-marins. Les applications aéronautiques les plus communes comprennent la navigation pour l’aviation générale et commerciale. En mer, le GPS est généralement utilisé pour la navigation, par des plaisanciers et des pêcheurs enthousiastes.

Les applications terrestres sont plus diverses. La communauté scientifique utilise le GPS pour ses capacités de précision dans l’espace et le temps et une myriade d’autres applications. Les géomètres utilisent de plus en plus le GPS dans leur travail. Le GPS offre une incroyable économie, en réduisant énormément les temps de mise en œuvre pour les relevés.

Le GPS fournit aussi une précision surprenante. Les appareils de mesure basiques apportent une précision au mètre près. Des systèmes plus onéreux

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peuvent offrir des précisions de l’ordre du centimètre. Les applications non professionnelles du GPS sont presque aussi variées que le nombre de sports existants. Le GPS devient de plus en plus populaire auprès des randonneurs, chasseurs, randonneurs des neiges, cyclistes tous terrains, skieurs de fond, pour en nommer quelques-uns. Si vous effectuez une activité ou un sport pour lequel vous devez conserver la trace du chemin parcouru, trouver votre route vers un endroit défini ou savoir dans quelle direction vous vous dirigez et à quelle vitesse, vous pouvez profiter du Système de positionnement à échelle mondiale.

Le GPS devient rapidement un lieu commun en automobile aussi. Certains systèmes basiques sont déjà installés au long de la route, fournissant une assistance en cas d’urgence, par des postes équipés d’un bouton à pousser et qui transmet votre position à un central. Des systèmes plus sophistiqués affichent la position du véhicule sur une carte électronique, permettant au conducteur de garder la trace de

la route parcourue et lui permettant de rechercher des adresses, des restaurants, hôtels et autres destinations. Certains systèmes créent même automatiquement un itinéraire et donnent des instructions détaillées pour vous guider jusqu’au lieu choisi.

Vous n’avez pas besoin d’être un génie pour apprendre à utiliser un GPS. Tout ce dont vous avez besoin, ce sont quelques informations et le désir d’explorer et de comprendre le monde du GPS. Ne laissez pas des termes comme “pseudo-aléatoire”, “anti- spoofing” et “Code P” vous effrayer. Nous allons les expliquer et commencer à vous familiariser avec le meilleur outil de navigation qui soit, depuis l’invention du compas.

Les trois segments du GPS

Le système NAVSTAR (acronyme pour Navigation Satellite Timing and Ranging, nom officiel du GPS pour le Ministère de la Défense des USA) se compose d’un segment dans l’espace (les satellites), un segment de contrôle (les stations au sol) et un segment utilisateur (vous et votre récepteur GPS).

Maintenant, voyons ces trois parties du système et examinons-les plus en détail. Ensuite, nous regarderons de plus près le fonctionnement du

GPS.

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• Le segment espace

Le segment espace, composé d’un minimum de 24 satellites (21 actifs, plus 3 de rechange) est le cœur du système. Les satellites sont en orbite haute, à plus de 19.000 kilomètres, au-dessus de la surface de la Terre. Le fait d’opérer à une telle altitude, permet aux signaux de couvrir une très large zone. Les orbites des satellites sont organisées de telle façon, qu’un récepteur GPS sur terre reçoive toujours les signaux d’un minimum de quatre satellites, à un instant donné.

Les satellites voyagent à plus de 11.000 kilomètres à l’heure, ce qui leur permet de faire le tour de la terre toutes les 12 heures. Ils sont alimentés par l’énergie solaire et sont construits pour durer environ 10 ans. Si l’énergie solaire manque (éclipses, etc.), ils possèdent à bord,

des batteries de rechange pour continuer de fonctionner. Ils sont équipés aussi de petits propulseurs pour conserver la bonne orbite.

Les premiers satellites GPS ont été lancés dans l’espace en 1978. Une constellation complète de 24 satellites a été achevée en 1994, complétant ainsi le système. De l’argent provenant du budget du Ministère de la Défense des USA continue d’acheter des satellites et de les lancer pour prolonger le fonctionnement des systèmes dans le futur.

Chaque satellite émet des signaux radio de faible puissance, sur plusieurs fréquences (désignées L1, L2, etc.). Les récepteurs GPS civils “écoutent” la fréquence L1 sur 1575.42 MHz dans la bande UHF (bande d’ondes décimétriques). Le signal voyage en ligne de vue, ce qui signifie qu’il passe au travers des nuages, du verre et du plastique, mais qu’il ne

traverse pas les objets plus solides comme les bâtiments ou les montagnes.

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Pour vous donner une idée de l’endroit où se trouve le signal L1 dans la bande radio, votre station FM préférée émet à une fréquence située quelque part entre 88 et 108 MHz (et s’en porte mieux!). Les signaux des satellites sont aussi des signaux à très faible puissance, de l’ordre de 20 à 50 watts. Votre station radio FM locale tourne autour de 100.000 watts. Imaginez d’écouter une station radio de 50 watts émettant depuis 12.000 kilomètres! Voilà pourquoi il est important d’avoir une vue claire sur le ciel, quand vous utilisez votre GPS.

L1 contient deux signaux “pseudo-aléatoires” (schéma complexe de code digital), le code Protégé (P-code) et un code d’acquisition globale (C/ A). Chaque satellite émet un code unique, permettant aux récepteurs GPS d’identifier les signaux. “L’Anti-spoofing” (anti-manipulation de données) se rapporte au brouillage du code P afin d’éviter les accès non autorisés. Le code P est aussi appelé code “P (Y)” ou “Y”.

L’objectif principal de ces signaux codés est de permettre de calculer leur temps de voyage, du satellite au récepteur GPS situé sur terre. Ce temps de voyage est aussi appelé Temps d’arrivée. Le temps de voyage, multiplié par la vitesse de la lumière est égal à la distance du satellite (distance entre le satellite et le récepteur GPS). Le message de navigation (les informations que les satellites transmettent à un récepteur) contient l’orbite du satellite, des informations d’heure, des messages d’état général et un modèle de délai ionosphérique. Les signaux des satellites sont réglés grâce à des horloges atomiques extrêmement précises.

• Le segment de contrôle

Le segment “contrôle” fait ce que son nom indique, il contrôle les satellites GPS en les suivant et en leur fournissant des corrections d’orbites et de temps. Il existe cinq stations de contrôle, situées tout autour de la Terre, quatre stations de surveillance automatiques et une station principale de contrôle. Les quatre stations de réception automatiques reçoivent constamment des données provenant des satellites et envoient ces informations à la station principale de contrôle. La station principale de contrôle “corrige” les données et conjointement avec deux autres sites d’antennes, envoie les informations aux satellites GPS.

• Le segment utilisateur

Le segment utilisateur se compose simplement de vous et de votre récepteur GPS. Comme il a été mentionné plus haut, le segment utilisateur se compose de navigateurs maritimes, pilotes, randonneurs, chasseurs, militaires et tous ceux qui veulent savoir où ils se trouvent, par où ils sont passés et où ils vont.

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