Le GPS assisté (A-GPS)
Le GPS assisté (A-GPS) est une technique d’amélioration du GPS qui permet d’accroître la vitesse et la précision du positionnement GPS, en particulier dans les environnements difficiles où les signaux GPS sont faibles ou obstrués. Il utilise des données supplémentaires provenant de sources externes, telles que les réseaux cellulaires ou l’internet, pour aider les récepteurs GPS à acquérir et à calculer leur position plus efficacement.
Voici comment fonctionne l’A-GPS :
1. Initialisation du récepteur GPS :
Lorsqu’un récepteur GPS doté de fonctions A-GPS est allumé, il établit une connexion avec le réseau cellulaire ou l’internet pour obtenir des données d’assistance. Ces données comprennent des informations sur la constellation des satellites GPS, les positions des satellites, l’almanach des satellites et la synchronisation précise.
2. Temps d’accès à la première position plus rapide (TTFF) :
Le temps d’obtention de la première position correspond au temps nécessaire à un récepteur GPS pour acquérir et calculer sa première position précise. L’A-GPS réduit considérablement ce temps en fournissant des données d’assistance qui aident le récepteur à identifier et à acquérir rapidement les signaux des satellites. En ayant accès aux positions prédites des satellites et aux informations temporelles, le récepteur peut réduire la recherche de satellites et acquérir les signaux plus rapidement.
3. Amélioration des signaux faibles :
Dans les zones où les signaux GPS sont faibles, comme à l’intérieur ou dans les canyons urbains avec de grands bâtiments, l’A-GPS peut aider à améliorer la réception du signal. Les données d’assistance reçues du réseau ou de l’internet fournissent des informations supplémentaires qui aident à repérer les signaux GPS faibles et à atténuer les blocages de signaux causés par des obstacles.
4. Couverture étendue :
L’A-GPS peut étendre la couverture GPS à des zones où il n’est pas possible d’avoir une vue directe sur les satellites. En utilisant le réseau cellulaire ou une connexion internet, le récepteur A-GPS peut obtenir des données d’assistance et des informations sur la position même lorsque les signaux GPS sont indisponibles ou peu fiables. Cela permet de se positionner dans des environnements urbains, des tunnels et d’autres scénarios difficiles.
5. Mises à jour de l’almanach et des éphémérides :
Les satellites GPS transmettent des données d’almanach et d’éphéméride, qui fournissent des informations sur les orbites des satellites et leurs positions prévues dans le temps. L’A-GPS peut fournir au récepteur GPS des données d’almanach et d’éphéméride mises à jour, ce qui lui permet de disposer des informations les plus récentes sur les satellites. Cela permet de réduire le temps nécessaire à l’acquisition initiale des satellites et d’améliorer la précision du positionnement.
6. Économies d’énergie :
L’A-GPS peut également contribuer à économiser l’énergie des récepteurs GPS, en particulier dans les appareils mobiles dont la durée de vie de la batterie est limitée. En réduisant le temps nécessaire à l’acquisition du signal GPS et aux calculs, l’A-GPS permet au récepteur GPS de fonctionner plus efficacement, ce qui minimise l’usure de la batterie.
Avantages et limites de l’A-GPS :
Le GPS assisté (A-GPS) offre plusieurs avantages par rapport aux autres techniques de géopositionnement. Cependant, il présente également certaines limites. Examinons les avantages et les inconvénients de l’A-GPS par rapport aux autres techniques :
1- Temps de première localisation plus rapide (TTFF) :
L’A-GPS réduit considérablement le temps nécessaire aux récepteurs GPS pour acquérir le verrouillage satellite initial et calculer une position. En exploitant les données d’assistance provenant de sources externes, telles que les réseaux cellulaires ou l’internet, l’A-GPS peut rapidement fournir les informations nécessaires pour accélérer le processus de positionnement.
2- Précision et fiabilité accrues :
L’A-GPS améliore la précision et la fiabilité du positionnement GPS. En utilisant des données d’assistance comprenant des informations précises sur les satellites, le récepteur peut affiner ses calculs et compenser des facteurs tels que les trajets multiples, l’atténuation du signal et les interférences atmosphériques. La précision du positionnement s’en trouve améliorée, en particulier dans les environnements difficiles où les signaux GPS sont faibles ou obstrués.
3- Couverture étendue et positionnement en intérieur :
L’A-GPS peut fournir un positionnement dans des zones où les signaux GPS sont faibles ou obstrués, comme les intérieurs, les canyons urbains ou les zones densément peuplées avec de grands bâtiments. En tirant parti de l’assistance du réseau cellulaire, l’A-GPS peut estimer la position même lorsque la visibilité directe des satellites GPS est limitée.
4- Efficacité énergétique :
L’A-GPS permet d’économiser l’énergie dans les récepteurs GPS, en particulier dans les appareils mobiles dont la durée de vie de la batterie est limitée. En réduisant le temps nécessaire à l’acquisition du signal GPS et aux calculs, l’A-GPS permet au récepteur de fonctionner plus efficacement et de minimiser l’usure de la batterie.
5- Intégration transparente :
L’A-GPS peut s’intégrer de manière transparente à l’infrastructure des réseaux cellulaires existants, car il utilise les données d’assistance du réseau. Cette intégration facilite l’adoption et la compatibilité avec les appareils mobiles, ce qui le rend facilement accessible à un large éventail d’applications et d’utilisateurs.
Inconvénients et limites de l’A-GPS :
1- Dépendance à l’égard de la connectivité réseau :
L’A-GPS nécessite un réseau cellulaire actif ou une connexion internet pour obtenir des données d’assistance. Dans les zones où la couverture réseau est limitée ou dans les situations où la connectivité réseau n’est pas disponible, les performances de l’A-GPS peuvent être affectées ou rendues inefficaces.
2- Dépendance à l’égard de sources externes :
L’A-GPS s’appuie sur des données d’assistance provenant de sources externes, telles que les réseaux cellulaires ou l’internet. La disponibilité et la précision de ces sources peuvent varier en fonction des conditions du réseau, de l’infrastructure et de la qualité des données d’assistance. Les problèmes liés à ces sources externes peuvent avoir une incidence sur les performances et la fiabilité de l’A-GPS.
3- Contraintes de précision :
Bien que l’A-GPS améliore la précision du positionnement, il peut ne pas atteindre le même niveau de précision que les systèmes GNSS haut de gamme dédiés, tels que le GPS ou d’autres systèmes basés sur des satellites. La précision peut encore être affectée par des facteurs tels que la puissance du signal, les obstructions du signal, les interférences par trajets multiples et la qualité des données d’assistance.
4- Utilisation des données et protection de la vie privée :
L’A-GPS s’appuie sur le transfert de données à partir de réseaux cellulaires ou de l’internet pour obtenir des données d’assistance. Cette utilisation des données peut entraîner des frais supplémentaires pour les utilisateurs dont les plans de données cellulaires sont limités. En outre, la dépendance à l’égard de l’assistance basée sur le réseau pose des problèmes de confidentialité car elle implique le partage de la localisation et d’autres informations liées à l’appareil avec des sources externes.
Il est important de noter que les avantages et les limites de l’A-GPS peuvent varier en fonction de facteurs tels que la mise en œuvre spécifique, les capacités de l’appareil, les conditions du réseau et les facteurs environnementaux. Le choix de la technique de géopositionnement dépend des exigences spécifiques de l’application, de la précision souhaitée et de l’infrastructure disponible.
Conclusion :
L’A-GPS est couramment utilisé dans les appareils mobiles tels que les smartphones et les tablettes, lorsque la connectivité au réseau cellulaire est disponible. Il combine les forces du GPS et des réseaux cellulaires pour améliorer les capacités de positionnement, fournir des informations de localisation plus rapides et plus précises, et surmonter certaines des limitations associées au fonctionnement du GPS pur.
Il convient de noter que l’A-GPS nécessite un réseau cellulaire actif ou une connexion internet pour obtenir des données d’assistance. Dans les situations où la connectivité réseau est limitée ou indisponible, le fonctionnement autonome du GPS est toujours possible, mais il peut prendre plus de temps pour acquérir un point de repère ou avoir une précision réduite.