Le GPS est encore méconnu du grand public, bien qu'il soit principalement utilisé dans la navigation, notamment dans les systèmes d'aide à la navigation routière pour automobiles, le GPS offre un potentiel d'utilisation très large ce qui permet de nombreuses et diverses utilisations pour le secteur professionnel

1°/ Applications publiques

   a) Dans les transports routiers

        L'utilisation la plus courante du GPS, la plus connue du grand public, est l'aide à la navigation sur route. De nombreux constructeurs proposent aujourd'hui un gps intégré au véhicule. Couplé avec un lecteur cd, le système peut utiliser de nombreuses cartes quel que soit le lieu où il se trouve.
        Ce système permet ainsi d'afficher la position du véhicule sur une carte routière. Il est alors possible d'indiquer une destination (adresse complète ou nom du lieu), l'ordinateur calcule le plus court et le plus rapide itinéraire à partir des informations stockées sur le cd, et indique à l'utilisateur le chemin à suivre (visuellement ou vocalement) à chaque intersection.
        Un tel système s'avère très utile lors de grands itinéraires, ce qui explique qu'une grande partie des systèmes d'aide à la navigation soient vendus en Amérique ou au Japon, du fait de la grande étendue ou complexité du réseau routier.

Les GPS pour véhicule routier sont à peine plus gros qu'un autoradio (suivant la taille de l'écran)

        Mais cette aide à la navigation n'utilise toutefois pas que le GPS. En effet lorsque l'utilisations se fait en milieu urbain, la réception est dégradée par la présence de nombreux masques tels que les immeubles, ce qui oblige l'utilisation d'un gyroscope pour déterminer le cap du véhicule, d'un odomètre pour la distance parcourue ainsi que d'un accéléromètre.

        Le GPS peut être dans d'autres cas couplé à la téléphonie mobile, offrant d'autres utilisations. La téléphonie mobile peut dans un premier lieu servir aux systèmes d'aide à la navigation permettant d'informer en temps réel l'utilisateur sur les conditions de trafic et de recalculer un itinéraire plus rapide.
        La téléphonie mobile peut aussi permettre de nouveaux services qui transmettraient les coordonnées de la voiture par téléphone. Cette technique serait très pratique car elle permettrait de repérer les voitures volées, accidentées, ou tout simplement en panne. Les transporteurs de fonds pourraient transmettre leur coordonnées immédiatement lors d'une éventuelle attaque.

   b) les loisirs

        Tout comme en voiture, le GPS peut être utilisé à pied. En randonnée, les GPS ne permettent pas seulement d'obtenir sa position : certains GPS "de poche" peuvent enregistrer des cartes et permettent de guider l'utilisateur grâce à une suite de points de repère à atteindre (appelés "way-points"). Ces petits GPS peuvent aussi servir aux cyclistes, aux skieurs hors-piste, etc...
        Le GPS peut être aussi très utile sur les bateaux de plaisance, les montgolfières, les ULM, ou les avions de tourisme où la réception des satellites est la meilleure et où le GPS offre le plus simple et le plus précis moyen de positionnement.


Un GPS maritime équipé d'un écran affichant une carte.

        Le GPS est aussi largement utilisé dans les loisirs tels que la chasse, la pêche ou la plongée sous-marine pour localiser précisément des zones aux caractéristiques intéressantes.
        Encore une fois lorsque le GPS est utilisé avec d'autres instruments, les possibilités augmentent encore plus. Il peut par exemple permettre aux pilotes d'avions privés de faire du "free flight" (vol libre). Les avions d'un environnement proche peuvent ainsi se communiquer leur positionnement et naviguer sans contrôle au sol.

   d) Innovations

       Cette technologie peut aussi servir aux handicapés : la ville de Chambéry a par exemple développé un système pour guider les non-voyants. Expérimenté à l'Université de Lyon II et à Chambéry, ce système permet de repérer une personne qui porte une balise GPS miniature et de la guider à destination par téléphone, soit par serveur vocal, soit grâce à un opérateur. Outre les personnes aveugles ou très malvoyantes, cette technologie s'adresse à tous ceux qui peuvent rencontrer des difficultés à s'orienter dans une ville ou un site qu'ils ne connaissent pas. Tout comme en voiture, lorsque que le nombre de satellites est nul ou insuffisant, le GPS peut être associé à un compas électronique et un podomètre prenant le relais dans les bâtiments publics.


Montre GPS

  Le GPS civil se perfectionne actuellement : il se miniaturise de plus en plus pour se loger sur un ordinateur de poche et même dans certaines montres.

 

 
GPS adapté sur un PDA (ordinateur de poche)


2°/ Utilité civile professionnelle

   a) Aérien
        L’utilisation d’un GPS dans un avion de ligne est encore très controversée. En effet, on reproche, à raison, son manque d’intégrité au réseau NAVSTAR : c’est-à-dire que le système ne peut pas signaler au pilote quand la position indiquée est fausse et les stations de contrôle mettent trop de temps (de l’ordre de la dizaine de minutes) pour signaler cette défaillance. Des traités de sécurité doivent être passés avec les Américains, afin que la détérioration programmée du GPS ne puisse avoir lieu, avant que le système soit parfaitement autorisé dans l’aviation civile.
        On trouve néanmoins des applications dans le domaine aérien. Ainsi, certains agriculteurs utilisant la technique de l’épandage ( arroser les cultures d’engrais chimiques à l’aide d’un avion) peuvent utiliser un GPS pour cerner précisément les limites de leurs cultures.
        De plus, le couplage de deux systèmes GPS peut s’avérer très utile dans des conditions de pilotage difficile. Ainsi, beaucoup d’aéroports civils peuvent être équipés de station de référence : ce sont des récepteurs fixes qui, connaissant leur position exacte, peuvent fournir une donnée corrective aux balises mobiles se situant dans leur voisinage. Elles permettent de corriger les erreurs venant de la détérioration du système SPS. Si l’on ajoute l’intégration d’un GPS différentiel à bord des appareils civils, on peut faire atterrir des avions de ligne dans des conditions de visibilité nulle, avec une précision décimétrique (ces résultats sont homologués par la Fédération d'Aéronautique). L’application de ce système requiert l’accord des organismes gouvernementaux.

 

   b) Maritime
        La marine que ce soit marchande ou pêche, n’est pas soumise à une réglementation très pointue quand à l’utilisation du système GPS. On retrouve cependant quelques utilisations intéressantes, analogues à celles de l’aviation. Le couplage des stations de référence pour signaler des ports et des DGPS sur les bateaux trouve ainsi facilement sa place dans la sécurité maritime. De plus, l’utilisation des GPS dans la marine marchande peut s’avérer fort utile pour la localisation des dangers, qui peuvent être enregistrés dans la banque de donnée de la balise ou pour le secours des naufragés qui sont équipé de GPS et qui peuvent fournir leur localisation.
De manière plus précise, il existe des utilisations pointues ou le GPS rend le travail nettement plus simple, surtout dans l’univers mouvant qu’est la mer.
Le dragage, qui peut aussi être la construction de digues ou d’îlots artificiels comme de l’entretien des chenaux et voies navigables, est soumis au perpétuel changement de la mer (marée et courants océaniques). Le gage de fiabilité et de rapidité qu’offre le GPS n’est pas négligeable quand il s’agit d’agir vite et précisément sans plus avoir à calculer sa position.
L’hydrographie requiert aussi la précision du GPS. En effet, lorsqu’il s’agit de la mesure de l’évolution marine, à l’aide de relevés fournis par echo-sondeurs. La mesure de la position précise de la surface est nécessaire à l’étude des courants… La position d’un site intéressant ( épave, écueil …) pourra être enregistrée afin de la ré explorer plus tard ou de fournir l’information à un autre organisme qui se chargera de son étude.
La sismique marine à la recherche des ressources sous-marines et l’ingénierie offshore utilisent essentiellement la technologie GPS pour l’exploration des fonds et le repérage de sites potentiels de forage. Si les relevés sont souvent d’une interprétation difficile quant aux potentiels de chaque site, la localisation (de l’ordre de 5 mètres) des réserves permettent l’optimisation de l’exploitation des plates-formes amovibles comme des unités flottantes, ainsi qu’une économie grâce à la rapidité (des travaux de l’ordre de 100 000$ par jour).

 

   c) Terrestres

        Dans l’utilité du positionnement terrestre, on trouve bien sûr les applications routières mais aussi des applications minières.
        L’utilisation du GPS est rendue difficile dans les villes par l'environnement. Les buildings, notamment, font rebondir les ondes ce qui fausse les résultats. De mauvais résultats pourraient provoquer des accidents (quelqu’un s’appliquant trop à suivre son GPS n’aurait pas vu que la rue est en sens interdit) et mener les secours dans une mauvais direction. Il est donc nécessaire de trouver un système qui corrige ces données erronées, certains algorithmes pallient aux conditions de multi trajets et de blocage des satellites (satellite hors de vue subitement lors d’un passage sous un tunnel…).

        On retrouve également le GPS dans la construction comme le cadastre, l’un et l’autre étant parfois liés. Il arrive maintenant que certains agriculteurs fassent appel à des professionnels qui mesurent leurs parcelles de terrains, lors de problèmes de voisinage ou d’impôts. Le balisage des constructions, surtout routières, facilite l’étude du projet et l’étendue du chantier pour calculer, à moindre coût, le prix ( à partir des distances, des reliefs…).
        On retrouve la technologie GPS, chose surprenante, au fond des mines. Ces systèmes sont souvent coûteux car ils utilisent plusieurs systèmes (GPS associés à GLONASS) avec des stations de références. Pour calculer leur position, les balises utilisent des systèmes d’augmentation tels que le WAAS [système d’augmentation des zones larges] et le SBAS [système d’augmentation des satellitaires] qui démultiplient les ondes.

 

   d) Géologie et topographie


Schéma explicatif

         La dérive des continents, hypothèse émise par Wegener, est confirmée et étudiée grâce aux relevés GPS. Son faible coût, sa facilité de mise en œuvre, sa précision et sa possibilité d’utilisation sans visibilité en font l’outil qui semble le mieux adapté à la mesure précise des déformations et des vitesses des plaques. Le principe est fort simple : un repère est fixé dans le sol et la mesure par satellite de sa position au cours du temps permet de détecter un déplacement et de connaître sa vitesse. De plus, lors de séismes, les déplacements de surface peuvent également affecter les altitudes. Des mesures GPS avant et après un séisme permettent de mieux comprendre son fonctionnement. On peut citer par exemple le réseau japonais qui fonctionne constamment avec plus de 1065 récepteurs disséminés sur le territoire. L’utilisation du GPS leur permet de suivre les déplacements co-sismiques en temps réel. Malgré cette forte utilisation asiatique, ce sont les Américains qui sont à l’origine de l’application du GPS en géophysique. En effet, le cas délicat de la Californie poussaient le gouvernement à adopter le GPS qui permet, en plus des analyses classiques ( mesure de déformation, profondeur de fracture, longueur des segments actifs), de suivre l’évolution d’un point précis lors d’un séisme et de calculer le déplacement total effectué par celui-ci. On retrouve le GPS dans l’étude de la déformation des volcans, on peut ainsi suivre les déformations qui accompagnent l’éruption afin de mieux connaître ce phénomène.


        Le GPS est devenu un véritable outil de travail pour la topographie, qu’il s'agisse de faire un relevé cadastral, une carte… On réduit considérablement les temps de mesures qui s’effectuent sans contraintes. Les relevés topographiques sont essentiels dans de nombreux domaines tels que l’agriculture ou la construction et on n’est plus, maintenant, sous la contrainte des topographes (on remarque cependant que des personnes se spécialisent dans les relevés cadastraux par GPS). Chaque agriculteur peut mesurer sa parcelle afin de mieux augmenter sa productivité. De même, l’utilisation du GPS dans le génie civil est appréciable pour la précision de construction de routes, d’édifices.



Schéma illustrant les capacités agricoles du GPS (Cliquez pour agrandir)

   e) Gestion de groupes de véhicules
 

        On trouve la gestion de flottes par GPS dans des domaines divers comme les services d’urgences, les transports urbains, transports de fret ou de fonds. Ces systèmes, appelés AVLS, permettent au central de connaître la position de chaque véhicule et à ceux ci de connaître celle de leurs collègues. Les AVLS sont constitués de GPS et de radio transmetteurs sur chaque véhicule ainsi que des récepteurs radio avec des logiciels SIG au central. L’utilité de ce système, notamment dans les logiciels SIG, réside dans les rapports d’interdépendances ( de co-fonctionnement) des données.


        Dans les transports d’urgence, le GPS offre une garantie de rapidité et de fiabilité très importante quand il s’agit de sauver des vies humaines. Ainsi, les véhicules sont guidés à l’aide de cartes de navigation enregistrées dans la balise ; le système tenant également compte des accrocs de la circulation (bouchons, ralentissements), le conducteur ne sera pas retardé.
        Certaines entreprises, essentiellement des sociétés de taxis ou de camions, utilisent le GPS afin d’assurer une productivité meilleure. L’application de ce système permet de connaître, en temps réel, la position de chacun des véhicules pour savoir lequel est plus apte à remplir une tâche. Ceci assure aussi une sécurité, en cas de vol, et un moyen de pousser les conducteurs à un meilleur rendement.
La gestion des flottes par GPS est aussi existante dans le milieu maritime, pour suivre les navires et le trafic.
        Encore en étude, l’idée d’un système de gestion des trains (ARES) informerait en temps réel les voyageurs d’un retard, s’assurerait de la correspondance des trains avec les bus et rendrait plus prompt les interventions de maintenance.
        La gestion des alarmes représente un point intéressant, mais encore à l’état de projet. Il s’agirait, en cas de tentative de vol, de l’envoi d’un signal avec la position aux forces de police qui pourraient intervenir.
        Dans l’avenir, la gestion des flottes par GPS peut s’avérer indispensable si l’on installe des réseaux routiers qui sont encore considérés comme de la science-fiction : des voitures autoguidées.


Projet de gestion des aéroports ( se basant GPS auto-routier)