Galileo va concurrencer le GPS
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Technologie

Avec le futur système, l'Europe acquiert son indépendance dans le domaine de la navigation par satellite et la confie au civil.

Le projet Galileo a franchi une nouvelle étape. Le futur système européen de navigation par satellite après le premier essai permettant la validation de plusieurs des technologies nouvelles de Galileo.
Le nom du projet est un hommage au célèbre astronome italien qui a découvert au XVI ème siècle, les quatre principales lunes de Jupiter et qui a courageusement affronté la papauté pour promouvoir la vision copernicienne (la Terre tourne autour du Soleil et non l'inverse) de notre monde.
À l'origine du projet, la Commission européenne et l'Agence spatiale européenne (ASE), dont les ingénieurs travaillent depuis plus de dix ans à la mise au point d'un système plus performant que le GPS américain.
Pesant chacun près de 500 kg, les trente satellites qui composent le système Galileo seront lancés entre 2008 et 2010.
Avec Galileo, l'Europe cherche à s'affranchir de la tutelle américaine dans le domaine de la navigation par satellite et à s'ouvrir de nouveaux marchés. On estime qu'en 2020, l'utilisation des services liés à la navigation par satellite générera un marché de 250 milliards d'euros.

Mais les enjeux du projet ne sont pas uniquement financiers. L'Europe y gagnera son indépendance dans un domaine essentiel : celui de la gestion du trafic aérien et maritime.
Les applications de cette technologie bénéficieront aussi aux particuliers.

Équipé d'un récepteur, l'utilisateur pourra déterminer sa position en recueillant les signaux émis par satellite. Il pourra ainsi trouver son chemin ou connaître, via un téléphone portable, le temps d'attente d'un bus. Marié à la téléphonie mobile, le système Galileo devrait permettre le développement d'une multitude de services.
Cofinancé par l'Union européenne et l'ASE, le projet repose donc sur un fonctionnement triangulaire : 30 satellites, des stations au sol et des utilisateurs équipés de récepteurs mobiles.

Le GPS américain et le système russe Glonass (Global Navigation Satellite System) dépendent tous deux des autorités militaires. Le système Galileo sera, quant à lui, placé sous gestion civile.
En juin dernier, la Commission européenne a confié la concession du système au consortium regroupant EADS-Thales et Alcatel-Finmeccanica.

En juin 2004, les États-Unis, qui craignaient une concurrence directe, avaient finalement accepté la compatibilité du GPS avec Galileo. Des pourparlers sont également engagés avec Glonass.

C'est à Toulouse que sera installé le siège social du concessionnaire de Galileo. Préférée à Munich, Rome et Barcelone, la ville devrait bénéficier de la création immédiate de près de 150 emplois. Sur vingt ans, entre 10 000 et 15 000 pourraient être créés sur la seule région toulousaine.
Les ancêtres de Galileo
Lancé dans les années 70, le GPS américain avait alors pour but de fournir à l'armée un système de repérage mondial d'une grande précision. Il permettait par exemple de situer des unités mobiles sur un champ de bataille ou de guider un missile.
Les premières applications civiles du système ont lieu en 1993.

Aujourd'hui, le GPS compte 24 satellites. Pour parvenir à un accord, les Européens ont accepté de décaler légèrement les fréquences qu'ils utiliseront avec Galileo pour ne pas empiéter sur la fréquence actuellement utilisée par l'application militaire du GPS américain.
La technologie russe Glonass est entrée en application dans les années 1990. À l'instar du GPS, sa vocation première était militaire.

Si Glonass compte également 24 satellites, ses performances sont plus réduites, conséquence, notamment, des difficultés de la transition économique en ex-URSS. GPS et Glonass, restant contrôlés par les militaires, ils ne peuvent garantir la continuité du service en temps de crise.


COMMENT FONCTIONNE LE GPS

Le Global positioning system (plus connus sous son sigle GPS), est le principal système de positionnement par satellite au monde. Initialement conçu à des fins militaires, partiellement déclassifié, le G.P.S., système américain de localisation par satellite est aujourd'hui accessible à un large public ; le matériel approprié est de moins en moins cher et de plus en plus facile d'emploi.
Afin de permettre une utilisation globale (en tout lieu et à toute heure, quelles que soient les conditions météorologiques), il est constitué d'une constellation d'au moins 24 satellites orbitant autour de la Terre à une altitude d'environ 20 000 kilomètres. Ces satellites diffusent en permanence des informations de temps relatives au système G.P.S. en utilisant des signaux codés sur deux fréquences prédéfinies (1,6 et 1,2 GHz).
Ces signaux sont reconnus par des récepteurs au sol qui sont actuellement de la taille d'un téléphone mobile. En observant au moins quatre satellites simultanément, le récepteur au sol est capable de déterminer sa position (latitude, longitude et altitude) ainsi que son heure exacte.


Le système G.P.S. offre ainsi une localisation encore plus précise, de même que d'autres utilisations de nature très différente.
Cela suppose de disposer de récepteurs plus complexes - donc plus coûteux - appelés récepteurs géodésiques. Ceux-ci enregistrent non seulement les mesures de temps (pseudo-distances) sur les deux fréquences G.P.S. (pour estimer le retard de propagation des signaux lors de la traversée de l'ionosphère) mais ils réalisent aussi de nouveaux types de mesures (mesures de phases de battement).

Ces nouvelles données, plus délicates à interpréter, peuvent être considérées comme la partie décimale de la distance satellite-récepteur alors que la partie entière demeure inconnue (à un multiple près de la longueur d'onde qui est d'environ 20 cm). Elles permettent d'obtenir des précisions de localisation de l'ordre du centimètre (voire mieux) par rapport à une station fixe de référence.

Depuis le début des années 1990, de nouvelles techniques de calcul permettent aussi d'obtenir des précisions de l'ordre du centimètre pour la localisation d'objets en mouvement.
Initialement limitées à des applications locales (le récepteur devait se trouver à quelques kilomètres du récepteur de référence), elles sont désormais possibles à très grande distance (voire mondialement pour des performances en temps réel de l'ordre de la dizaine de centimètres).


Certains systèmes GPS conçus pour des usages très particuliers peuvent fournir une localisation à quelques millimètres près. Le GPS différentiel (DGPS), corrige ainsi la position obtenue par GPS conventionnel par les données envoyées par une station terrestre de référence localisée très précisément. D'autres systèmes autonomes, affinant leur localisation au cours de 8 heures d'exposition parviennent à des résultats équivalents.

Il est à noter que dans certains cas, seuls 3 satellites peuvent suffire. La localisation en altitude (axe des Z) n'est pas correcte alors que la longitude et la latitude (axe des X et des Y) sont encore bonnes. On peut donc se contenter de trois satellites lorsque l'on évolue au-dessus d'une surface " plane " (océan, mer). Ce type d'exception est surtout utile au positionnement d'engins volants (avions, etc.) qui ne peuvent de toute façon pas se reposer sur le seul GPS, trop imprécis pour leur donner leur altitude.

Elles sont amenées à se développer dans les prochaines années pour des applications aussi variées que le guidage d'engin de chantier pour la construction des routes ou le géo-référencement des taux de rendement des cultures en fonction des quantités d'engrais déposés dans le cadre d'une agriculture raisonnée.





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