Technologie GNSS vs GPS : Connaître les principales différences

Le GNSS et le GPS fonctionnent main dans la main pour améliorer la précision et l’efficacité.

Le système de navigation d’aujourd’hui est devenu un élément essentiel de la vie de chacun. Ces technologies sont largement utilisées dans différentes industries pour obtenir des lectures plus précises.

La technologie de navigation moderne aide non seulement à mesurer idéalement les distances et les angles, mais utilise également ces mesures de manière exclusive dans diverses industries.

Les industries de la cartographie et de l’arpentage sont parmi les premières à utiliser la technologie GPS qui est plus précise, plus rapide et nécessite moins de ressources humaines.

Le contrôle au sol et les drones sont fréquemment utilisés par les entreprises de terrassement pour guider les chantiers vers une plus grande efficacité et productivité.

Bien que la navigation par satellite ait été utilisée à l’origine pour des applications militaires, les cas d’utilisation de ces technologies sont devenus plus importants à l’heure actuelle. Il comprend les secteurs privé et public sur plusieurs segments de marché, tels que la construction, la science, etc.

La plupart d’entre vous connaissent peut-être le GPS. Cela peut vous permettre de passer un temps considérable tout en explorant un lieu inconnu. Cependant, GNSS est un terme moins utilisé.

Dans cet article, je vais vous familiariser avec le GNSS et explorer les différences entre le GPS et le GNSS. À la fin, nous discuterons de ce qui est le plus flexible, fiable et précis pour votre cas d’utilisation.

Nous y voilà!

Qu’est-ce que le GNSS ?

GNSS signifie Global Navigation Satellite System, dans lequel différents pays exploitent de nombreux satellites. Ceci est fait pour fournir des signaux depuis l’espace et transmettre des données de synchronisation et de positionnement aux récepteurs GNSS situés sur Terre. Les récepteurs utilisent ensuite ces données pour déterminer votre emplacement précis.

Les multiples satellites en orbite autour de la Terre sont connus sous le nom de constellations ; par conséquent, GNSS fait également référence à la constellation de satellites. Il peut être utilisé dans les transports, les stations spatiales, le rail, le transport en commun, la route, le maritime, l’aviation, etc.

La navigation, le positionnement et la synchronisation sont essentiels dans l’arpentage, les interventions d’urgence, l’exploitation minière, l’agriculture de précision, la finance, l’application de la loi, la recherche scientifique, les télécommunications, etc. Les performances du GNSS peuvent être améliorées à l’aide de systèmes régionaux de renforcement par satellite, tels que le service européen de navigation par recouvrement géostationnaire (EGNOS).

Exemples de GNSS : GPS NAVSTAR aux États-Unis, Galileo en Europe, BeiDou Navigation Satellite System en Chine et Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema (GLONASS) en Russie.

EGNOS contribue à améliorer la fiabilité et la précision des informations GPS en fournissant des données sur l’intégrité des signaux et en corrigeant les erreurs de mesure des signaux. Eh bien, la performance réelle est évaluée à travers quatre critères principaux :

• Précision : C’est la différence entre la vitesse, le temps ou la position mesurés et la vitesse, le temps ou la position réels.
• Continuité : Cela signifie si oui ou non un système fonctionne sans aucune interruption.
• Intégrité : La capacité d’un système à offrir un seuil de confiance dans les données de positionnement et l’alarme est l’intégrité dans ce contexte.
• Disponibilité : Le pourcentage de temps dont un signal a besoin pour répondre aux critères de précision, de continuité et d’intégrité est la « disponibilité » dans ce contexte.

La technologie GNSS a besoin d’au moins quatre satellites pour calculer votre position grâce à des calculs de trilatération complexes. De nos jours, trois segments définissent les satellites dans l’espace.

Ceux-ci sont considérés comme des éléments vitaux de la technologie GNSS :

• Segment spatial : Le segment spatial définit les constellations en orbite entre 20 000 et 37 000 km au-dessus de la surface de la Terre.
• Segment de contrôle : le segment de contrôle est le réseau de stations de téléchargement de données, de stations de surveillance et de stations de contrôle principales situées dans le monde entier.
• Segment utilisateur : le segment utilisateur décrit l’équipement qui reçoit les signaux du satellite et produit une position basée sur la position orbitale des satellites et l’heure.

Qu’est-ce que le GPS ?

Le système de positionnement global (GPS) est un système de radionavigation utilisé dans les airs, sur terre et sur mer pour déterminer avec précision l’emplacement, la vitesse, l’heure, etc., quelles que soient les conditions météorologiques.

Le GPS a été développé pour la première fois en 1978 en tant que prototype par le département américain de la Défense. Il est devenu complètement opérationnel en 1993 avec une constellation complète de 24 satellites.

Le GPS appartient au gouvernement des États-Unis et est exploité par l’US Space Force. Avec le GPS, non seulement les responsables militaires, mais aussi les utilisateurs commerciaux ou civils du monde entier en bénéficient. Bien que les États-Unis aient créé et contrôlent le GPS, il est accessible à tous avec un récepteur GPS.

Le GPS est un type de technologie GNSS qui fournit des données de temps et de géolocalisation au récepteur GPS. Il ne nécessite aucun utilisateur pour transmettre les données mais fonctionne de manière flexible sur n’importe quel appareil avec une bonne connexion Internet.

Dans le domaine de la technologie, faire progresser de nouveaux concepts est une priorité pour tous. Ainsi, les exigences technologiques sur le système existant conduisent à moderniser le GPS. Il met en œuvre le système de contrôle opérationnel de nouvelle génération et les satellites GPS bloc IIIA.

Le GPS comprend trois parties : les satellites, les récepteurs et les stations au sol. Passons en revue les fonctionnalités de chacun :

• Satellites : Il agit comme des étoiles dans les constellations et envoie des signaux.
• Stations au sol : elles utilisent le radar pour s’assurer que les satellites sont dans la position que nous pensons qu’ils sont.
• Récepteur : C’est un appareil que vous pouvez trouver dans votre téléphone, votre voiture, etc., qui recherche invariablement les signaux des satellites. De plus, cela détermine à quelle distance vous vous trouvez de l’emplacement que vous souhaitez connaître.

GNSS vs GPS : fonctionne

Comment fonctionne le GNSS ?

Le GNSS varie en termes de conception et d’âge, mais le fonctionnement est le même. Le satellite transmet deux ondes en bande L, c’est-à-dire L1 et L2. Ces ondes porteuses transmettent les données du satellite vers la Terre.

Les récepteurs GNSS se composent de deux parties : l’une est une antenne et l’autre est une unité de traitement. Le principe de fonctionnement des deux unités est simple. L’antenne reçoit les signaux des satellites tandis que l’unité de traitement détecte les signaux. Il a besoin d’au moins quatre satellites pour collecter des informations précises afin de déterminer la position.

Les satellites GNSS tournent autour de la Terre toutes les 11 heures, 58 minutes et 2 secondes. Chaque satellite est capable de transmettre des signaux codés qui contiennent un horodatage stable et des détails d’orbite. Les signaux contiennent des informations dont un récepteur a besoin pour calculer les emplacements des satellites et les ajuster en conséquence pour un positionnement précis.

Le récepteur calcule la différence de temps entre l’heure de réception du signal et l’émission pour calculer la distance précise. Il donne des résultats sous forme d’altitude, de longitude et de latitude.

Comment fonctionne le GPS ?

Le GPS fonctionne grâce à une technique de trilatération qui collecte les signaux des satellites pour fournir des informations de localisation de sortie à l’utilisateur. Les satellites en orbite autour de la Terre envoient des signaux qui doivent être lus et interprétés par le dispositif lisible par GPS situé à proximité ou sur la surface de la Terre.

L’appareil GPS doit lire les signaux d’au moins quatre satellites pour une localisation précise. Chaque satellite fait le tour de la Terre deux fois par jour et envoie un signal, une heure et des paramètres orbitaux uniques.

Étant donné qu’un appareil GPS donne des informations sur la distance par rapport au satellite, un seul satellite ne sera pas capable de fournir une localisation précise.

Comme les constellations GNSS, le GPS comprend également trois segments : espace, contrôle et utilisateur.

• Segment spatial : Le segment spatial se compose de plus de 30 satellites en orbite exploités par l’US Space Force. Ces satellites peuvent diffuser des signaux radio pour surveiller et contrôler les stations sur Terre.
• Segment de contrôle : le segment de contrôle GPS comprend la sauvegarde, plusieurs stations de surveillance, des antennes au sol dédiées et un contrôle principal dans le monde entier. Cela garantit que les satellites GPS fonctionnent bien et orbitent dans la bonne position.
• Segment d’utilisateurs : le segment d’utilisateurs fait référence à tous ceux qui s’appuient sur les satellites GPS pour mesurer la position, la navigation et l’heure.

GNSS vs GPS : avantages et limites

Avantages du GNSS

Maintenant, nous connaissons le terme GNSS, qui couvre trois satellites ou plus de différents pays pour vous fournir des informations correctes et précises. Voici quelques-uns des avantages du GNSS :

• Tous les systèmes de navigation mondiaux sont disponibles à tout moment. Si l’un ne fonctionne pas en raison des conditions atmosphériques, un autre aidera de la même manière. Par conséquent, le GNSS offre plus de disponibilité et d’accès aux signaux pour les récepteurs.
• Vous obtiendrez des données de synchronisation précises qui seront ensuite utilisées pour développer un réseau IoT de haute précision.
• Puisqu’il s’agit d’une constellation de satellites, il améliore la solution de navigation, améliorant le TTFF, ce qui signifie Time to First Fix.
• Il permet d’économiser de l’argent et du temps en fournissant une précision de localisation à votre appareil.
• Vous obtiendrez une connectivité ininterrompue dans tous les endroits, tels que de vastes forêts, des grottes, des lieux densément peuplés, etc.
• Les récepteurs GNSS suppriment automatiquement le satellite défaillant de la liste de navigation pour vous proposer la meilleure solution.

Limites du GNSS

Voici quelques limitations du GNSS :

• Des systèmes augmentés sont nécessaires chaque fois que vous utilisez des systèmes GNSS pour prendre en charge des approches de précision.
• La précision verticale est supérieure à 10 mètres.
• Les systèmes augmentés sont déployés pour répondre aux exigences de disponibilité, de précision, de continuité et d’intégrité.
• Elle affecte les exploitants d’aéronefs, les pilotes, les services de la circulation aérienne, le personnel de réglementation, etc.
• La sécurité de la navigation dépend de la précision des bases de données.

Avantages du GPS

• Il est simple à utiliser
• Faible coût
• Couverture à 100 % de la Terre
• Grâce à sa précision, vous pouvez économiser du carburant
• Vous pouvez utiliser la technologie GPS pour trouver des hôtels, des stations-service, des magasins, etc. à proximité.
• Il est facile à intégrer dans vos appareils
• Il vous fournit le système de suivi solide

Limites du GPS

• La puce GPS vide toute la batterie de votre appareil.
• Il ne pénètre pas dans les murs solides. Cela signifie que les utilisateurs ne peuvent pas utiliser la technologie à l’intérieur ou sous l’eau.
• La précision dépend de la qualité du signal du satellite.
• La position varie lorsque le nombre de satellites est limité.
• Lors d’orages géomagnétiques ou d’autres conditions atmosphériques, vous ne pourrez pas accéder à l’emplacement.
• L’équipement d’arpentage a besoin d’une vue dégagée du ciel pour recevoir les signaux.
• Parfois, l’inexactitude peut vous montrer un autre chemin ou emplacement invalide.

GNSS vs GPS : Applications

Applications du GNSS

La technologie GNSS a été développée pour la première fois au XXe siècle pour aider le personnel militaire. Avec le temps, la technologie trouve son chemin vers de nombreuses applications :

• Lors de la fabrication, les automobiles sont équipées de GNSS qui affichent des cartes mobiles, l’emplacement, la direction, la vitesse, les restaurants à proximité, etc.
• Les systèmes de navigation aérienne utilisent un affichage cartographique mobile. Il est également connecté au pilote automatique pour la navigation sur route.
• Les navires et les bateaux utilisent le GNSS pour localiser les océans, les mers et les lacs. Il est également utilisé dans les bateaux pour les engins autoguidés.
• L’équipement lourd utilisé dans la construction, l’agriculture de précision, l’exploitation minière, etc. utilise la technologie GNSS pour guider les machines.
• Les cyclistes utilisent le GNSS en randonnée et en course.
• Les grimpeurs, les piétons ordinaires et les randonneurs utilisent cette technologie pour connaître leur position.
• La technologie GNSS est également disponible pour les malvoyants.
• Les engins spatiaux utilisent cette technologie comme outil de navigation.

Applications du GPS

Le GPS a de nombreuses applications à travers le monde. Découvrons-en quelques-uns.

• L’industrie aéronautique utilise le GPS pour fournir aux passagers et aux pilotes la position en temps réel de l’avion.
• Les industries maritimes fournissent des applications de navigation précises aux capitaines de bateaux.
• Les agriculteurs utilisent des récepteurs GPS sur leur matériel agricole.
• Arpentage
• Militaire
• Services financiers
• Télécommunications
• Guidage poids lourds
• Activités sociales
• Localisation des postes
• Lieux à proximité
• À la recherche d’un trésor
• Voyages en solo

Etc.

GNSS vs GPS : Différences

Nous connaissons tous le GPS en tant qu’outil incontournable qui aide à trouver n’importe quel lieu, restaurant, adresse, etc. Vous pouvez même partager votre emplacement actuel ou en direct avec d’autres. Grâce au GPS, nous pouvons accéder aux emplacements, mais lors de toute interférence dans le signal, vous ne pourrez pas accéder à l’emplacement ou aux informations.

GNSS est un terme avec des opérations similaires à celles du GPS, mais avec un accès plus flexible et fiable aux emplacements, même en cas d’interférence. Il comprend le GPS, Baidu, Galileo, GLONASS et d’autres systèmes de constellation. C’est pourquoi on l’appelle le système international de satellites multi-constellations. Vous pouvez dire que le GNSS utilise plusieurs satellites GPS de différents pays pour naviguer vers l’emplacement précis.

Approfondissons les principales différences entre les technologies en fonction de certains aspects.

CritèresGNSSSGPSAltitude orbitaleIl combine l’altitude orbitale de divers satellites, tels que 19 100 km pour GLONASS et 20 200 pour le GPS. Les satellites GPS volent bien au-dessus de la surface de la Terre à une altitude de 20 200 km ou 10 900 miles nautiques avec une période de 12 heures. PrécisionIl donne des informations plus précises. Le résultat que vous obtiendrez avec une précision au niveau centimétrique ou millimétrique. Il fournit des informations moins précises car il peut fluctuer en raison des conditions atmosphériques, du blocage du signal, etc. Il enregistre sa précision à 4,9 m à 16 pieds. Les systèmes Origin Country GNSS incluent le GPS du États-Unis, GLONASS de Russie, Galileo d’Europe et BeiDou de ChineC’est un type de système GNSS qui a été développé aux États-Unis. orbitPeriodLa période de divers systèmes de navigation est :
GLONASS : 11 heures et 16 minutes
Galileo : 14 heures et 5 minutes
BeiDou : 12 heures et 38 minutes
NAVIC : 23 heures et 56 minutesIl vole sur des orbites circulaires avec une période de 12 heures ou deux fois par jourÉtatL’état de chaque système de navigation diffère, comme GLONASS est opérationnel, BeiDou a 22 satellites d’opérations et plus.L’état du GPS est opérationnel SignalLe Le niveau de puissance du GNSS est de 125 dBm et diffère selon les satellites des différents pays. Il est constant jusqu’à une intensité de signal de 125 dBm.

Le GNSS fournit des données plus précises car il combine les informations provenant de divers satellites de divers pays. D’autre part, le GPS est le fournisseur de données spécifique contrôlé et maintenu par le gouvernement américain.

Conclusion

Le GPS est un type de GNSS qui a été le premier système mondial de navigation par satellite. En général, le GPS est souvent utilisé pour décrire un système de navigation par satellite. Les deux sont les mêmes en termes de fonctionnement mais diffèrent dans leurs styles de travail.

Le GNSS et le GPS sont utilisés dans de nombreux domaines où vous avez besoin d’informations précises et continues sur l’heure et la position, telles que les transports, la navigation maritime, les communications mobiles, l’agriculture, l’athlétisme, etc.

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