Les satellites envoient l’heure d’émission par les ondes à la vitesse de la lumière. Connaissant cette vitesse et le décalage entre l’heure d’émission et celle de la réception, on détermine la distance entre le récepteur et le satellite et on peut déterminer la position d’un véhicule équipé du récepteur. Il faut un minimum de 24 satellites pour une constellation destinée aux GPS soit un satellite par fuseau horaire. 3 satellites suffisent pour déterminer une position, 7 satellites améliore la précision. Le plus souvent les constellations se composent de 30 satellites et cela peut aller jusque 48 satellites.
Le GPS est un composant électronique qui reçoit les signaux horaires et qui sort une trame de données qui peut avoir plusieurs formats et la plus courante est la trame GPGGA
Le format de la latitude et de la longitude est au 1/10000 de minute DDMM.MMMM (D=degré, M=minute)
A la latitude de la France,
- 1° = 111 km soit 111 000 m Une formule calcule la longueur de l’arc de 1° en fonction du rayon de la terre et de l’angle que fait la latitude par rapport au centre de la terre.
- 1′ = 1 110 000 / 60 = 1850 m
- 1/10000 de minute représente 1850/10000 soit 0,1850 m donc une précision à 18,5 cm
Une fois que l’on récupère ces données, il faut calculer la vitesse du véhicule, la longueur de son déplacement. On emploie des formules qui utilisent les fonctions Sinus, Cosinus, Tangente. Pour garder une précision maximale, il faut utiliser tous les chiffres après la virgule. La valeur du Sin et du Cos est comprise entre 0 et 1. Sachant qu’une calculatrice classique peut afficher 8 caractères, on pourra utiliser 7 chiffres après la virgule. Pour encore améliorer la précision on exprimera les angles en radian. Les ordinateurs peuvent utiliser plus de chiffres après la virgule. Les GPS ne sont pas bridés, ce sont les calculs qui ne sont pas précis. La précision ne dépend pas du composant électronique utilisé, mais de l’exploitation des données qu’il délivre.
