Géocontrol

Pages: 18 (4467 mots) Publié le: 24 mai 2013
GPS et localisation par satellites
Thierry Dudok de Wit Licence de Chimie-Physique 1ère année

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Aspects pratiques

Organisation de ce cours
4 séances de cours-TD groupe A : le cours du mardi 24/10 aura lieu le mardi 7/11 à 8h00 1 séance de TP avec récepteur GPS groupe A1 : mercredi 6/12 à 15h45 (pas d’électricité) groupe A2 : lundi 4/12 à 13h00 (pas d’électricité) groupe B3 : lundi 4/12à 9h (à confirmer) groupe B4 : lundi 4/12 à 15h45 (pas d’électricité) groupe C5 : jeudi 7/12 à 15h45 (pas d’électricité) groupe C6 : mercredi 6/12 à 9h00 (pas d’électricité) groupe D7 : vendredi 8/12 à 13h00 (pas d’électricité) groupe D8 : jeudi 7/12 à 13h00 (pas d’électricité) contrôle écrit final (date à confirmer)

Aspects pratiques

Objectif
comprendre la physique associée à lalocalisation par satellites (divers phénomènes de nature très différente) évaluer des ordres de grandeur ! apprendre une liste de formules par coeur

pour me contacter
Thierry Dudok de Wit Laboratoire de Physique et Chimie de l’Environnement (campus CNRS) courriel ddwit@cnrs-orleans.fr ! site web http://lpce.cnrs-orleans.fr/~ddwit/gps/

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Le GPS permet de réaliser un vieux rêve : se repérerexactement dans le temps et dans l’espace

Coordonnées géographiques
Les coordonnées géographiques d'un point M de la surface de la Terre sont"
La longitude ! : angle orienté entre le plan méridien origine et le plan méridien contenant le point M.
Le méridien d’origine est celui de Greenwich.

La latitude " : angle orienté entre le plan de l'équateur et la normale à l'ellipsoïde passant par lepoint M. La hauteur h : distance algébrique entre le point M et l'ellipsoïde."

Un peu d’histoire
La détermination de la position absolue sur le globe a de tout temps été une préoccupation majeure des navigateurs La quantité la plus facile à mesurer est la latitude Dès le XIIIème siècle, les navigateurs se sont servis d’astrolabes pour se situer par rapport à l’étoile polaire
étoile polaire#

La latitude
Problèmes l’étoile polaire n’est visible que dans l’hémisphère nord (croix du sud) plus on se rapproche de l’équateur, plus la mesure est délicate il faut le faire de nuit, avec un ciel dégagé...
étoile polaire

La longitude
La longitude est une quantité plus difficile à estimer Au début, on pensa pouvoir la déduire du champ magnétique (XIVème) On réalisa ensuite qu’ellepouvait s’obtenir à partir de la hauteur du Soleil (d’astres) sur l’horizon, à condition de connaître l’heure locale exacte
développement d’horloges précises (dès le XVIIème) développement du sextant
sextants

chronomètre du XVIIè siècle

La précision
Aujourd’hui, avec ces outils, dans le meilleur des cas les erreurs de positionnement sont
mesure de l’angle : un écart de 1/60 sur l’anglemesuré avec le sextant = 1 mile nautique (1852 m) en longitude mesure du temps : un écart de 1 minute sur le temps = 1 mile nautique (1852 m) en longitude

ces erreurs finissent par s’accumuler et peuvent donner une vision déformée du monde

Le système LORAN C
Le système LORAN C, initialement développé par les USA vers 1950, est constitué d’un réseau d’émetteurs radio synchronisés qui émettentdes impulsions La mesure de l’écart entre le temps d’arrivée des impulsions permet de se localiser avec une précision < 400 m. Ce dispositif cessera de fonctionner en Europe en janvier 2006

Le système LORAN C
Principe de fonctionnement : la connaissance du retard entre le temps d’arrivée des différents signaux définit des hyperboles

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L’intersection de ces hyperboles définit la positiondu navire. Il faut au minimum 3 émetteurs pour cela.

Le GPS
Le GPS (Global Positioning System) est un système de positionnement par satellites conçu par et pour le département de la défense des Etats-Unis (DoD). il a été mis en service à partir de 1986 il est constitué de 24 satellites et utilise la triangulation pour se localiser

Le GPS permet de déterminer en tout point du globe
la...
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