|
(Système de Positionnement Global) L'acronyme complet est NAVSTAR-GPS (NAVigation System with Time And Ranging - Global Positioning System) Soit : Système de positionnement global utilisant le temps et la distance. |
Le
GARMIN GPS 12... .
......
Le
GARMIN 60 CSx...
Le
système
.

Le coeur
du système est formé d'une constellation de 24 satellites
NAVSTAR qui tournent autour de la terre à la vitesse de 3 km par
seconde sur six plans orbitaux à l'altitude de 20 000 km.
Il y a 4 satellites
par plan orbital. Dans chaque plan orbital, les 4 satellites sont équidistants.
La période orbitale est de 12 h.
Cette constellation
permet à chaque récepteur GPS au sol de recevoir 5 à
8 satellites. A bord de chaque satellite se trouvent plusieurs horloges
atomiques ultra précises. Les horloges de l'ensemble de la constellation
sont parfaitement synchronisées. La précision de cette synchronisation
est de 100 nano-secondes, soit 0,000 000 1 seconde. C'est
cette précision du comptage du temps, qui détermine la précision
de mesure du récepteur GPS en mètre.
A intervalles de temps réguliers, les satellites de la constellation
émettent des signaux radios comportant :
-
le code d'identification de chaque satellite.
- l'instant
de temps t auquel le signal a été émis.
- sa position
et sa hauteur par rapport aux coordonnées géographiques terrestres,
soit trois coordonnées.
Les signaux radio
voyagent à 300 000 km par seconde : un récepteur GPS au sol
reçoit ces informations plus ou moins décalées par
le temps de propagation de l'onde radio de chaque satellite en fonction de sa
distance. Le récepteur est capable, en synthétisant les données
reçues, de calculer sa position par rapport aux satellites, et de
déterminer donc aussi, sa propre position à 15 mètres
près, ... ainsi que son altitude... et vous donne aussi l'heure
atomique, où que vous soyez sur le globe ou dans les airs ! Depuis
2006, le système européen "EGNOS", vous offre une précision au
mètre près ! >>>
(Voir détails en bas de cette page)
En pratique ...
Fort de cette pénible mais précise description théorique du système qui est parfait dans sa conception, chaque utilisateur doit être averti de ce qui suit pour pouvoir utiliser son GPS de manière sûre.
1
- Chaque
satellite se trouve à 20 000 km d'altitude et n'émet qu'avec
50 watts de puissance, ce qui est très faible en regard de la distance.
(A
titre indicatif, les antennes relais de vos téléphones portables
émettent à la même puissance, et vous avez des coupures
de liaison à seulement 10 km des relais suivant la topographie du
relief)
Un récepteur
GPS portable devra donc être dégagé le plus possible
de tout obstacle atténuant les ondes reçues du ciel.
Dans une forêt
dense, les coupures de réception sont fréquentes, et plus
ou moins gênantes, selon qu'il s'agit de feuillus, ou de grands
conifères enneigés.
Dans des gorges très encaissées, vous ne recevrez souvent pas assez de satellites pour avoir une précision suffisante.
En mer, ou sur un
lac, bien sûr, la réception est parfaite, la précision aussi.
2
-
Vous devez au moins recevoir
4 satellites
, (Navigation 3D) , pour déterminer avec une précision
minimum, votre position et votre altitude. La
géométrie de ces satellites influe fortement sur la précision.
(Si vous ne captez
que 3 satellites, vous aurez votre position, mais pas l'altitude : Navigation
2D)
Cependant, il
faut noter que si vous êtes au pied d'une paroi rocheuse assez
haute, ou dans une vallée étroite, même si vous
recevez 4 satellites, ils seront peut-être groupés dans
un quart de sphère de la constellation. Il est aisé de comprendre
que leurs espacements respectifs relativement faibles, vus par votre récepteur,
pourront induire une erreur au sol de 100 à 150 mètres.
Heureusement, le
GPS indique en permanence les conditions de réception, le nombre
de satellites reçus ainsi que leur géométrie.
Il vous est donc
facile, dans ces conditions, de savoir si vous pouvez ou si vous ne
pouvez pas compter sur les indications de positions affichées.
3 - En intégrant ce qui a été précédemment dit, il faut ABSOLUMENT pouvoir sans se tromper, reporter les indications données à l'écran du GPS sur une carte, et inversement, déterminer les coordonnées relevées sur une carte et les "rentrer" en programmation dans le GPS en manuel, pour pouvoir créer un point de destination, vers lequel il va vous guider, ou pour tout simplement savoir où vous êtes ; "faire le point". Je ne m'étends pas plus sur cette pratique car elle est décrite dans la notice de l'appareil.
4
-
Il faut ABSOLUMENT utiliser les
cartes IGN TOP 25 au 1/25000 portant la mention "compatible
GPS".
Ces cartes comportent
un quadrillage bleu tous les 4 cm, représentant le km².
Chaque ligne bleue
est repérée sur le bord de la carte par des nombres entiers
bleus en italique donnant l'indication de position kilométrique
par rapport à l'équateur et par rapport au méridien d'origine.
(Le système UTM se réfère au méridien de Greenwich, tandis
que le parallèle d’origine est l’équateur).
5 - Il faut commencer par régler votre GPS sur les unités de grandeur que vous allez utiliser car il est souvent livré en feet, miles, degrés/minutes/secondes.
Donc, prenez la notice, rentrez dans les menus et réglez :
- Système
géodésique : WGS 84
: Vous pouvez contrôler, c'est noté en bleu sur le bord des cartes IGN compatibles GPS.
Nota
: Le système géodésique WGS 84 couvre le monde entier.
Ne le changer que si vous utilisez une carte spécifiant expressément
un autre système. (Le GPS 12 de Garmin, par exemple, contient 106
systèmes géodésiques).
- Format de position
: UTM / UPS >>>Pour être utilisable avec les indications notées en bleu sur le bord des cartes IGN compatibles GPS.
- Unités
de mesure : métriques.
En
effet, bien que les coordonnées géographiques soient les
plus connues, les coordonnées kilométriques sont les plus
pratiques.
- Il reçoit
l'heure très précise émise par les satellites, corrigez
éventuellement pour l'heure d'été ou d'hiver.
Votre récepteur GPS est maintenant prêt pour fonctionner avec les cartes décrites en 4.
A la fin du XVI ème siècle, de bonnes cartes apparurent en Europe. Le problème qui se posait était de représenter une sphère sur une carte plane. Pour y parvenir, les cartographes ont utilisé une technique mathématique appelée "projection".
Gérard Mercator, géographe flamand, mit au point en 1569 un système de projection cartographique qui porte son nom. Sur une carte Mercator, la direction entre 2 points est toujours une ligne droite. Ce système de projection est pratique.
Le principe d'une projection cylindrique est d'englober la terre dans un cylindre. Selon la position du cercle de tangence on obtient plusieurs types de projections cylindriques : projection normale, projection oblique et projection transverse.
La projection cylindrique transverse (UTM : Universal Transverse Mercator), est obtenue par projection de la terre sur la surface d'un cylindre tangent le long d'un méridien. L'axe de ce cylindre est "transversal", c'est à dire qu'il est perpendiculaire à l'axe passant par les 2 pôles. Le long du méridien de tangence, la déformation est minimale et augmente au fur et à mesure que l'on s'éloigne de ce méridien.
Cette projection est la base des coordonnées UTM que nous utilisons sur nos GPS et nos cartes.
Ainsi, la France métropolitaine
est couverte par 3 zones UTM ; la 30 à l'ouest, la 31 au centre
est, et la 32 à l'est.
Une zone UTM (Universal
Transverse Mercator) est une "tranche" de
6° de large. Le globe terrestre est découpé en 60 zones
UTM de 6° de largeur. (6 x 60 = 360°)
Pour la France, les méridiens de passage d'une zone à l'autre sont le méridien de Greenwich, 0° entre la zone UTM 30 et 31, (ligne Le Havre -Tarbes), et le méridien 6° entre la zone UTM 31 et 32 (ligne Metz -Toulon), ci-dessous en rouge.
Sur le montage photographique
ci-dessous, au bord du lac d'Aiguebelette, 10 Km à l'ouest
de Chambéry en Savoie, le GPS indique bien la zone UTM "31" dans l'écran "position". Je suis à l'altitude 388 mètres,
il est très précisément 11h 30mn et 36 secondes, je ne me
déplace pas, vitesse à 0 km/h et forcément pas de
direction de route affichée... ...

... ...Et je lis sur cet écran "POSITION" du GPS les coordonnées UTM du point qui comportent donc trois nombres et une lettre :
Le N° de la zone UTM, ici 31.
Une lettre, ici T,
correspondant dans le découpage UTM mondial à une bande horizontale de
latitude, entre C vers le pôle Sud, et X vers le pôle Nord.
![]() |
Suivant où l'on se trouve en France, on peut donc
lire sur son écran, l'une des six indications de zone UTM suivantes :
Dans la partie nord : 30 U, 31 U ou 32 U vers Strasbourg. Dans la partie sud : 30 T, 31 T ou 32 T vers Nice. (Voir ici l'image complète du découpage UTM planétaire) |
Un N° indiquant l'Est, (717,851) par rapport au méridien central de la zone, représenté en bleu,3ème image ci-dessus, (ligne Lille-Perpignan, qui elle, est à 3° à l'est du méridien de Greenwich).
Et enfin, un N° indiquant le Nord par rapport à l'équateur. (5048,210)
Afin d'éviter l'utilisation de nombres négatifs, tous les méridiens centraux sont numérotés 500 000.
Un nombre plus petit que 500 000 indique que l'on se trouve à l'Ouest du méridien central de la zone, un nombre plus grand que 500 000 indique que l'on se trouve à l'Est du méridien central de la zone. (C'est le cas ici, le nombre est 717,851)
Je suis donc précisément à 5048,210 km au nord de l'équateur et à (717,851 - 500,000) = 217,851 km à l'est du méridien central de la zone UTM 31. ...Mais connaître ces détails numériques m'importe peu, vu que je ne m'occupe que du Km² (du carré bleu sur la carte) dans lequel je me trouve !
En fait, tout ce qui nous intéresse d'un point de vue pratique est de savoir trouver sa position sur une carte en fonction des indications affichées sur l'écran du GPS et inversement, savoir relever sur une carte les coordonnées des points par lesquels vous voulez passer, pour les programmer manuellement dans le GPS, et ainsi créer votre route. (et oui, pas d'ordinateur en randonnée !)
Un peu de détente : Vous voulez aller voir l'endroit précis ? Cliquez ici
Pour finir, il ne vous manque plus que l'outil de mesure à l'échelle de votre carte.
Voici un petit réglet de 4 cm comportant 10 graduations, qui représenteront 100 mètres chacune.
Téléchargez
le réglet UTM Cliquez ICI
A vous de l'imprimer
à la bonne échelle, de façon à ce qu'il mesure
EXACTEMENT 4 cm
(Vous le découperez
de façon à pouvoir le tenir aisément. Vous le recouvrirez
d'adhésif transparent).
Utilisation
du réglet UTM en papier
Je
vous conseille de reporter en rouge les valeurs kilométriques sur
votre carte comme je l'ai fait, aux endroits que vous allez utiliser durant
votre randonnée, de façon à éviter d'avoir
à déplier totalement la carte pour en lire en marge les valeurs.
Ceci vous évitera aussi les erreurs de lecture.
Notez que depuis peu, Décathlon a eu la bonne idée de commercialiser la boussole plastique ci-dessous, intégrant la grille UTM, et vous permettant de surcroît, d'orienter votre carte correctement ! Sur ma carte, on distingue le segment AB, premier segment de la route Arcachon-Andernos que je vous propose maintenant en exemple : CLIQUEZ ICI
---
Bien sûr,
vous pouvez aussi paramétrer vos routes sur un ordinateur et les
charger dans votre GPS grâce à un câble de liaison, mais la
façon la plus sûre et la moins chère reste le mode
manuel décrit ci-dessus. J'insiste bien en disant "la plus sûre",
car savoir programmer son GPS sans ordinateur est un gage de sécurité.
Perdu dans la forêt, ou en montagne, pas question de penser à
l'ordinateur dans le sac à dos ! Ce qui est même plus grave
c'est que ceux qui recourent à l'ordinateur pour la programmation,
maîtrisent rarement le mode manuel !
--
|
Complément de mise à jour de 2008 Suite aux différents courriers électroniques que je reçois, voici un complément de mise à jour. Cette page, avait été rédigée à l'origine en référence à l'utilisation de l'ancien GARMIN GPS 12, très simple et très agréable d'utilisation. Ce modèle n'est maintenant plus commercialisé. Ceci n'enlève rien à la connaissance indispensable nécessaire à l'utilisation d'un GPS en randonnée montagne ou maritime, bien sûr ! Qui connaît les bases, à bien moins de difficulté à intégrer les nouvelles programmations et possibilités offertes sur le nouveau matériel en constante évolution. Je n'ai volontairement pas traité du tout la programmation possible avec un ordinateur. Ne perdez jamais de vue ceci: Perdu en montagne ou en forêt, seul le mode manuel de programmation vous est utile ! ... et indispensable ! Il y a 2 grandes catégories de GPS : - Les GPS permettant de guider les automobilistes dans les rues des villes et de leur indiquer les restaurants, hôtels... etc... Très utiles pour les professionnels de la route, médecins, pompiers, samu, etc... Cette classe d'utilisateur n'a que faire de la connaissance technique dont je parle dans ma rubrique GPS et n'y connaît souvent absolument rien en cartographie. Perdus dans une grande forêt, ils ne pourront pas rentrer, car ils ne savent que taper une adresse afin que leur GPS les guident dans les rues par des flèches sur l'écran. Ceci n'a absolument rien de péjoratif, car leur préoccupations sont ailleurs : sauver des vies et aller très vite à une adresse donnée. - Les GPS destinés aux randonneurs désireux de découvrir et de s'aventurer dans des parties de forêt ou de montagne qu'ils ne connaissent pas. Cette page ne s'adresse qu'à ceux-là. Vous avez donc besoin de la connaissance élémentaire dont je parle dans ma rubrique et vous avez besoin d'un GPS correspondant à cette utilisation.
L'eXplorist 210, meilleur rapport qualité/prix de la gamme en février 2008. C'est chez : http://www.sportshop.fr/fr/product/show/FA9043083/magellan-explorist-210-promo-fevrier La très intéressante gamme Magellan, offre un excellent rapport qualité/prix pour des produits bien adaptés. Faites votre choix et comparez les modèles ici : http://www.orbitica.com/gps/explorist2.htm Pour la cartographie embarquée, c'est ici : http://www.orbitica.com/gps/mapsendtopo.htm (Le premier modèle, eXplorist 100, vous permet pour un très faible coût, une excellente précision. Pour ceux qui n'utilisent pas d'ordinateur, et qui ne désirent pas de cartographie embarquée, il est idéal. C'est un excellent produit pour qui veut se familiariser avec le mode manuel que je décris sur ma page.)
.................. Parmi les nouvelles caractéristiques très intéressantes et très utiles sur ce modèle GARMIN MAP60 CSx : - Nouvelle antenne et puce GPS plus sensible captant les satellites plus rapidement et gardant le signal même dans des conditions extrêmes. (Dans les forêts enneigées du Vercors ou de Chartreuse, je perds le signal pendant 30% du temps avec mon vieux GPS 12, mais ce n'est pas grave... le tracé est en pointillé !) - Permet de
donner un cap même en restant immobile et de fournir une altitude
précise au mètre près. (sur le GPS 12, il faut se
déplacer pour qu'il puisse donner un cap, en effet, il faut qu'il
puisse comparer 2 points espacés au moins de 20 à 30 mètres,
je n'ai aussi que l'altitude à 10 m près). Il faut comprendre
aussi que la précision de l'altitude est liée à la
sensibilité du récepteur (et à l'efficacité
de l'antenne aussi), en effet plus on reçoit de satellites même
dans des conditions difficiles, plus les mesures seront précises.
- Les différentes alarmes dont l'alarme d'écart de route absolument indispensable pour la navigation dans les zones à fort courant. (Navigation côtière en Bretagne ou navigation dans les chenaux du bassin d'Arcachon à marée descendante) - Le rajout de fonds cartographiques sur mémoires micro SD (non fournie), mais attention, c'est beaucoup plus cher que les cartes papiers. L'exploitation des nouveaux GPS rend leur utilisation plus chère ! - Le confortable et agréable écran 256 couleurs de 160 x 240 pixels. (3,8 x 5,6 cm) - La possibilité de connecter une antenne GPS déportée. (Très utile à l'intérieur d'un véhicule) - Le tableau des marées peut s'avérer très intéressant aussi. Ce GPS comblera donc les randonneurs qui souvent se transforment en marins l'été ! Le meilleur rapport qualité/prix de la gamme, reste encore le plus simple garmin GPS 60 avec son écran noir et blanc : http://www.sportshop.fr/fr/product/show/9063198/garmin-gps-60
Le GPS Evadeo Ushuaïa Europe
Après téléchargement de fonds de cartes IGN au 1/25.000ème sur le site www.evadeo.ign.fr , il vous sera possible, à partir de ce GPS, de réaliser vos randonnées, sur écran 4,3 pouces ! En vous rendant sur vos lieux de randonnées, pendant votre trajet en voiture... vous bénéficierez aussi des alarmes radars et dépassement de vitesse... et comme vous êtes sensible à l'écologie, vous pourrez en plus avec ce modèle Evadeo Ushuaïa Europe, qui intègre un calculateur d'émissions de CO2, après avoir précisé la motorisation de votre véhicule, savoir quels ont été les rejets de CO2 de celui-ci... Vous pourrez alors essayer ensuite de "compenser carbone", comme le fait systématiquement Yann Arthus-Bertrand ! Voir ici, les GPS IGN sur les sites : www.evadeo.ign.fr ou http://www.la-rose-des-vents.fr/gps-ign.php Mais il y a
aussi une autre solution, le PDA équipé d'une tête
de réception GPS bluetooth séparée.
.................. Voici le seul
PDA du le marché, acceptant les mémoires Compact Flash et
ayant une résolution VGA; leDell Axim X51v-624
Il est conseillé de prendre aussi la batterie haute capacité (2200 m/Ah) en plus. En revanche, inutile de prendre la tête GPS et les cartes mémoire chez DELL, c'est trop cher ! On peux trouver des
accessoires utiles pour ce PDA, chargeur de voiture, batterie de 3300 m/Ah
(moins cher que chez DELL) à :
Au sujet des cartes
électroniques, livrées sur CD, le site officiel est :
Le logiciel est livré avec chaque carte. Il vous suffit d'acquérir un CD de Carto explorer 3D (40€) pour avoir le logiciel 3D, ensuite vous pouvez acquérir des cartes Carto explorer 3 (sans le D) elles sont moins chères (30 €) et tout à fait compatibles. Cependant vous n'aurez la carte vectorielle et les POI (points d'intérêt), si cela vous interresse, que pour une zone. Les cartes électroniques
sont en vente, (entre autres) au "Vieux campeur"
En ce qui concerne
la tête de réception GPS bluetooth, on en trouve un peu
partout. Voici par exemple :
Enfin, il faut une carte mémoire Compact Flash ou une SD/MMC, la cartographie d'une dalle de 1km², occupe entre 10 et 20 Mo. Sur le PDA on ne peux pas mixer la cartographie sur les deux types de cartes mémoire. NOTA : Il vaut mieux
transférer les cartes depuis l'ordinateur dans le PDA, avec le
cordon, c'est beaucoup plus rapide qu'en bluetooth !
Dans les menus des GPS actuels, on trouve les termes "WAAS / EGNOS", ...activables ou non. Actuellement, compte tenu d'une erreur temporelle de 10-12 secondes, le système GPS garantit néanmoins une précision de positionnement horizontal d'au moins 36 mètres dans 95% du temps, mais en réalité le système est bien plus performant. En effet, la technologie initiale des années 70 a beaucoup été améliorée. Le système GPS exploite maintenant un système de correction local et global dénommé "Satellite Based Augmentation System" ou SBAS (qui devient WAAS aux Etats-Unis, EGNOS en Europe et MSAS en Asie). Intéressons-nous seulement ici au système européen EGNOS : (European Geostationary Navigation Overlay Service) Le système est basé sur 40 stations terrestres, réparties sur le territoire européen, constituant un maillage serré qui complète la triangulation obtenue à partir des satellites du GPS : la précision nominale de celui-ci, de 20 mètres environ, passe ainsi à une précision de 2 mètres avec EGNOS. Depuis 2006, ces stations analysent en permanence le signal émis par le GPS et transmettent les données à quatre centres de contrôle installés à Madrid, Francfort, Rome et Southampton. Un signal de correction est alors généré et envoyé aux usagers via trois satellites européens, placés en orbites géostationnaires au-dessus de l'Atlantique Est, de l'océan Indien et de l'Afrique. Les tests effectués en avril 2005 par le Centre national d'études spatiales de Toulouse, montrent que le système est capable d'offrir aux utilisateurs une précision horizontale au mètre près ! Il peut donc s'avérer intéressant d'activer cette fonction dans votre récepteur, afin d'exploiter cette précision.
Dernier conseil avant de terminer : N'approchez JAMAIS
un téléphone portable ou un talkie-walkie de votre GPS ou
tête de réception GPS. J'ai vu plusieurs GPS en panne pour
cette raison. En effet l'émission micro-onde des téléphones
en veille est de plusieurs watts haute fréquence, et en comparaison,
la sensibilité de la tête GPS est de quelques millionièmes
de volt. Donc, il vaut mieux éteindre le téléphone
quand on utilise son GPS, (et inversement) pour ne pas risquer de déteriorer
les composants trés fragiles de la tête de réception
de votre GPS.
Enfin, n'oubliez JAMAIS de prendre un jeu de piles neuves, (ou batteries chargées) de rechange dans votre sac ! |
Complément
de mise à jour de Février
2010
Communiquez
là où les autres ne peuvent plus !
1 - Les satellites de GPS fournissent à votre récepteur SPOT les données pour qu'il calcule sa position. La constellation GLOBALSTAR En effet, c'est la constellation des 32 satellites défilants à orbite basse GLOBALSTAR qui se charge de la communication.

2 - L'emetteur intégrée à votre balise SPOT envoie votre position avec votre message au système satellitaire
GLOBALSTAR.
3 - Les satellites GLOBALSTAR retransmettent votre message à
des antennes au sol situées aux quatre coins du monde.
4 -
Et enfin, les stations de réception au sol du réseau GLOBALSTAR
acheminent VOS messages et position par courrier électronique, mail, et
permettent aussi d'afficher en temps réel votre tracé sur google map.

2
- Demandez l’aide de vos amis ou de votre famille à
votre position GPS.
3
- Faites savoir à vos amis où vous vous
trouvez et que vous êtes sain et sauf.
4
- Envoyez et permettez à vos contacts de suivre votre
progression en, temps réel grâce à Google Map

Enfin, pour les vidéastes : L'énergie portable en randonnée, un dossier word complet (4,03Mo) ; Un bon éclairage vidéo portable