Galiléo, le GPS Européen

GPS Galiléo – Photo flickr

De nos jours, l’évolution va très vite. En matière de navigation, c’est pareil. Pendant très longtemps, l’Homme s’est orienté avec le soleil, puis la carte a fait son apparition. Durant plusieurs décennies, l’automobiliste a utilisé des cartes routières pour se déplacer de villes en villes et de pays en pays. Depuis l’an 2000, les autorités américaines ont mis à la disposition des civils leur GPS jusque-là réservés aux forces armées. Depuis l’explosion des appareils de navigation et des smartphones, la carte routière est devenue un objet de collection. À l’heure actuelle, il existe 4 systèmes de navigation déployés dans l’espace : le GPS (États-Unis), Le Glonass (Russie), Beidou (Chine), et le petit dernier de construction européenne, Galiléo.

Le système Galiléo

Galiléo est opérationnel depuis le 15 décembre 2016, il compte depuis septembre 2019 plus d’1 milliard d’utilisateurs. Contrairement au système GPS américain qui est financé et sous contrôle militaire, le système européen lui est financé et est sous le contrôle civil. Il est dirigé par 2 entités :

• l’Union européenne (représentée par les États membres et la Commission européenne) ;
• l’Agence spatiale européenne. 

Pour cela, ils ont créé ESNIS (European Satellite Navigation Industries).

Composition du système Galiléo

Les systèmes GPS sont tous basés sur le même principe : 

• 1 partie dans l’espace, c’est l’ensemble des satellites mis en orbite, c’est ce que l’on appelle une constellation.
• 1 autre sur terre, c’est l’ensemble des structures nécessaires pour faire fonctionner le système, c’est ce que l’on appelle segment sol.

Actuellement, le système Galiléo comprend une constellation de 22 satellites déployés sur 3 orbites. À terme, le système comprendra 30 satellites, 24 en fonction et 6 de rechange, toujours sur 3 orbites. Soit 8 par orbites, plus les 6 de rechange pour pallier les pannes éventuelles. 

De 2011 à 2016, les Satellites sont envoyés dans l’espace par 2. Depuis 2016, le déploiement s’accélère et les satellites sont envoyés dans l’espace par 4. Le segment sol comprend :

• 2 centres de contrôle (le principal en Allemagne à Oberpfaffenhofen et 1 secondaire en Italie à Fucin)
• Six stations de TTC (Telemetry, Tracking & Control)
• 16 antennes (up Link Station)
• 40 stations de réception des signaux satellitaire : récepteur GRCP
• 2 centres de sécurité (1 en France à Saint-Germain-en-Laye, 1 en Espagne Madrid) 

Comment cela fonctionne ?

Pour trouver une position ou calculer un itinéraire, le GPS fonctionne par Trilatération, c’est-à-dire qu’il utilise 3 satellites pour calculer la position la plus juste. Il utilise un quatrième satellite pour synchroniser les 3 satellites avec l’appareil récepteur (Smartphone, appareil de navigation, etc.).

La précision de Galiléo est d’environ 1,5 – 2 mètres. Il est plus précis que le GPS américain qui se fait vieillissant. Les États-Unis sont actuellement en train de renouveler leurs satellites. Ils envoient actuellement dans l’espace des satellites GPS III nouvelle génération.

Comme tous les GPS, Galiléo n’a pas besoin d’une connexion pour fonctionner. Néanmoins, il sera plus efficace et plus précis avec.  

Galiléo pour qui ? 

Le système Galiléo est composé de 4 services :

• Service ouvert (« open-source« ) : pour l’ensemble de la population, c’est le service qui correspond à l’utilisation civile du GPS actuel. En date du 28 janvier 2020, 277 téléphones commercialisés par 33 entreprises peuvent fournir une géolocalisation par Galileo. GPSTest est une application qui permet de voir quels satellites votre smartphone capte. Elle est recommandée par l’Union européenne.
• Le service public réglementé (ou « PRS » pour Public Regulated Service) : il s’adresse en priorité aux utilisateurs remplissant une mission de service public, très dépendant de la précision, de la qualité du signal et de la fiabilité de sa transmission (services d’urgence, transport de matières dangereuses, etc.).
• Le service de recherche et secours (ou « SAR » pour Search And Rescue service) : il permet de localiser l’ensemble du parc des balises Cospas-Sarsat 406 MHz et de renvoyer un message d’acquittement vers les balises en détresse.
• Le service commercial (ou CS) : en échange d’une redevance versée Galileo, il offrira de nombreux services (garantie du service, intégrité et continuité du signal, meilleure précision de la datation et des données de positionnement).

Pourquoi un nouveau système GPS ?

Le projet Galiléo a vu le jour en 1999. Il est lancé officiellement le 26 mai 2003, avec EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), il vient compléter le GNSS (Global Navigation Satellite System) qui comprend  en plus les systèmes GPS, Glonass et Beidou.

EGNOS est le premier programme européen de navigation et de positionnement par satellites. Il a été ouvert au grand public et aux entreprises le 1er octobre 2009. En attendant que le système de trente satellites de Galileo soit déployé. Les deux systèmes sont aujourd’hui complémentaires. 

La décision en 1999 de créer un nouveau système GPS est une décision géopolitique. Il va permettre à l’Europe de s’affranchir et d’obtenir son indépendant vis-à-vis des autres système GPS dont celui des États-Unis qui ont le monopole actuellement.

Pour obtenir plus de précisions sur le système de navigation, vous pouvez retrouver une vidéo-conférence #2 Qu’est-ce que le GNSS ? donné par Thierry Chapuis, expert en application spatiale au CNES.