Récepteur GPSLe système de navigation et de positionnement par satellite capte et analyse les signaux émis par une constellation de satellites. Les systèmes les plus connus sont GPS, GLONASS, Galileo et Beidu. Malgré la simplicité apparente de la technique, le traitement des signaux et le calcul de la position d'un récepteur sont complexes. Le récepteur décrit ici concerne le système GPS, mais la description est généralisable aux autres systèmes. Les satellites émettent en permanence sur deux fréquences L1 () et L2 ().
Système de positionnement par satellitesUn système de positionnement par satellites également désigné sous le sigle GNSS (pour Géolocalisation et Navigation par un Système de Satellites) est un ensemble de composants reposant sur une constellation de satellites artificiels permettant de fournir à un utilisateur par l’intermédiaire d'un récepteur portable de petite taille sa position 3D, sa vitesse 3D et l'heure. Cette catégorie de système de géopositionnement se caractérise par une précision métrique, sa couverture mondiale et la compacité des terminaux, mais également par sa sensibilité aux obstacles présents entre le terminal récepteur et les satellites.
Navigation systemA navigation system is a computing system that aids in navigation. Navigation systems may be entirely on board the vehicle or vessel that the system is controlling (for example, on the ship's bridge) or located elsewhere, making use of radio or other signal transmission to control the vehicle or vessel. In some cases, a combination of these methods is used.
Galileo (système de positionnement)Galileo est un système de positionnement par satellites (radionavigation) mis en place par l'Union européenne (UE) qui est partiellement opérationnel depuis fin 2016 et doit devenir pleinement opérationnel après le lancement des derniers satellites FOC (fully operational capability) qui doit s'achever en 2024. Comme les systèmes américain GPS, russe GLONASS et chinois Beidou, Galileo permet à un utilisateur muni d'un terminal de réception d'obtenir sa position.
Navigationthumb|Porter un point ou tracer une route sur une carte marine à la passerelle de la frégate La Motte-Picquet. La navigation est la science et l'ensemble des techniques qui permettent de : connaître la position (ses coordonnées) d'un mobile par rapport à un système de référence, ou par rapport à un point fixe déterminé ; calculer ou mesurer la route à suivre pour rejoindre un autre point de coordonnées connues ; calculer toute autre information relative au déplacement de ce mobile (distances et durées, vitesse de déplacement, heure estimée d'arrivée, etc.
Modulation du signalEn télécommunications, le signal transportant une information doit passer par un moyen de transmission entre un émetteur et un récepteur. Le signal est rarement adapté à la transmission directe par le canal de communication choisi, hertzien, filaire, ou optique. La modulation peut être définie comme le processus par lequel le signal est transformé de sa forme originale en une forme adaptée au canal de transmission, par exemple en faisant varier les paramètres d'amplitude et d'argument (phase/fréquence) d'une onde sinusoïdale appelée porteuse.
Modulation d'amplitudeLa modulation d'amplitude ou MA (AM en anglais) est une technique utilisée pour moduler un signal. Elle consiste en la multiplication du signal à moduler par un signal de fréquence moins élevée. La modulation d'amplitude consiste à faire varier l'amplitude d'un signal de fréquence élevée, le signal porteur, en fonction d'un signal de plus basse fréquence, le signal modulant. Ce dernier est celui qui contient l'information à transmettre (voix, par exemple, recueillie par un microphone).
Indian Regional Navigation Satellite SystemL'Indian Regional Navigation Satellite System (« système indien de navigation régionale par satellite ») ou IRNSS est un système de positionnement par satellites indien dont le déploiement en cours devrait s'achever fin 2016. Sa couverture est régionale : les récepteurs peuvent fonctionner en Inde et sur sa périphérie jusqu'à une distance de de ses frontières. Les terminaux dans le service de base fournissent une position avec une précision de . Le système IRNSS est compatible avec les systèmes GPS et Galileo.
Transit (système de positionnement par satellites)Transit est le premier système de positionnement par satellites au monde, mis au point pour la marine de guerre des États-Unis. Il est développé dans le contexte de la guerre froide par le laboratoire Applied Physics Laboratory de l'université Johns-Hopkins en 1958. Il devient opérationnel en 1964. Il sera remplacé en 1996 par le NAVSTAR (GPS). Le système Transit repose sur l'exploitation de l'effet Doppler de signaux radio émis par des satellites de petite taille (une cinquantaine de kilogrammes) circulant sur une orbite polaire et stabilisés par gradient de gravité.
Modulation de phaseLa modulation de phase ou MP ou PM (Phase modulation en anglais) est un mode de modulation consistant à transmettre une information (son, données...) par la modulation de la phase d'un signal porteur (porteuse). Cette modulation est non linéaire. Soit une porteuse : La phase instantanée de la porteuse est donnée par : Soit un signal modulant : Moduler en phase le signal revient à effectuer l'opération suivante : Le signal modulé s'écrit : Soit un signal modulant sinusoïdal : Le signal modulé devient alors : On remarque que varie entre et , où représente la déviation maximale de phase.
Modulation de fréquenceright|Illustration de modulation en amplitude et en fréquence. La modulation de fréquence ou MF (FM en anglais) est un mode de modulation consistant à transmettre un signal par la modulation de la fréquence d'un signal porteur (porteuse). On parle de modulation de fréquence par opposition à la modulation d'amplitude. En modulation de fréquence, l'information est portée par une modification de la fréquence de la porteuse, et non par une variation d'amplitude.
Système embarqué mobilevignette|Trajet en taxi à travers Kyoto, système de navigation GPS installé. Le système embarqué mobile est un système embarqué dont la localisation (sa position relative au reste du système d'information) change fréquemment en fonction du temps, tel un récepteur GPS installé dans une automobile. Ainsi on peut appliquer cette définition par récurrence et parler d'imbrication de systèmes embarqués mobiles dans d'autres systèmes embarqués ; par exemple, un composant terminal GPS qui est embarqué/enfoui dans un terminal GSM, mobile lui aussi.
Bande latérale uniqueLa bande latérale unique ou BLU (en anglais : SSB, single-sideband modulation) est un mode de modulation pour la radio qui consiste en une modulation d'amplitude dans laquelle on a supprimé la porteuse et l'une des bandes latérales. Il ne subsiste donc qu'une seule bande latérale, d'où le nom de la technique. Grâce à son efficacité en occupation de spectre radioélectrique et en énergie émise, la BLU est surtout utilisée pour les liaisons de Radiotéléphonie HF, MF, dans le domaine maritime, militaire, aviation ou radioamateur.
RadionavigationLa radionavigation est une technique de navigation utilisant des ondes radioélectriques pour déterminer sa position ou un lieu déterminé. Les points obtenus sont indépendants des conditions de visibilité. Un système de radionavigation est passif, le mobile déterminant sa position à partir des signaux reçus, sans émetteur à bord. Un système de radiolocalisation est un système actif avec transmission entre mobile et base, permettant le suivi d'un mobile (navire, véhicule, bouée) depuis un poste central.
Satellite navigation softwareSatellite navigation software or GNSS navigation software usually falls into one of the following two categories: Navigation with route calculation and directions from the software to the user of the route to take, based on a vector-based map, normally for motorized vehicles with some motorized forms added on as an afterthought. Navigation tracking, often with a map "picture" in the background, but showing where you have been, and allowing "routes" to be preprogrammed, giving a line you can follow on the screen.
Traitement du signalLe traitement du signal est la discipline qui développe et étudie les techniques de traitement, d'analyse et d' des . Parmi les types d'opérations possibles sur ces signaux, on peut dénoter le contrôle, le filtrage, la compression et la transmission de données, la réduction du bruit, la déconvolution, la prédiction, l'identification, la classification Bien que cette discipline trouve son origine dans les sciences de l'ingénieur (particulièrement l'électronique et l'automatique), elle fait aujourd'hui largement appel à de nombreux domaines des mathématiques, comme la , les processus stochastiques, les espaces vectoriels et l'algèbre linéaire et des mathématiques appliquées, notamment la théorie de l'information, l'optimisation ou encore l'analyse numérique.
BeidouBeidou (chinois simplifié : 北斗, pinyin : běidǒu ; également nommé COMPASS ; en anglais, BeiDou Navigation Satellite System ou BDS) est un système de navigation et de positionnement par satellites chinois. Comme les systèmes GPS, Galileo ou Glonass, les satellites Beidou envoient deux types de signaux : le premier n'est utilisable que par les militaires tandis que le deuxième, fournissant une position moins précise, est utilisable pour des applications civiles.
Global Positioning SystemLe Global Positioning System (GPS) (en français : « Système mondial de positionnement » [littéralement] ou « Géo-positionnement par satellite »), originellement connu sous le nom de Navstar GPS, est un système de positionnement par satellites appartenant au gouvernement fédéral des États-Unis. Mis en place par le département de la Défense des États-Unis à des fins militaires à partir de 1973, le système avec vingt-quatre satellites est totalement opérationnel en 1995.
GPS Block IIIGPS Block III (previously Block IIIA) consists of the first ten GPS III satellites, which will be used to keep the Navstar Global Positioning System operational. Lockheed Martin designed, developed and manufactured the GPS III Non-Flight Satellite Testbed (GNST) and all ten Block III satellites. The first satellite in the series was launched in December 2018. The United States' Global Positioning System (GPS) reached Full Operational Capability on 17 July 1995, completing its original design goals.
Processeur de signal numériqueUn DSP (de l'anglais « Digital Signal Processor », qu'on pourrait traduire par « processeur de signal numérique » ou « traitement numérique de signal ») est un microprocesseur optimisé pour exécuter des applications de traitement numérique du signal (filtrage, extraction de signaux) le plus rapidement possible. Les DSP sont utilisés dans la plupart des applications du traitement numérique du signal en temps réel. On les trouve dans les modems (modem RTC, modem ADSL), les téléphones mobiles, les appareils multimédia (lecteur MP3), les récepteurs GPS.
