td - le site de cours de jfajfalycee.free.fr/img/pdf/td_gps.pdf · sti2d gps : global positioning...

Lycée Jules VERNE GPS /20

JFA & JF 2014 TD GPS.doc STI2D / 1ère

1ère STI2D

GPS : Global Positioning System

Découverte.

TD V1.2

Formation Systèmes d'information et numérique

1ère Partie : Introduction sur les notions de base :

I.) Quelques définitions :

Par rapport au soleil, la Terre tourne sur elle-même en 24h. La rotation se fait autour d'une ligne passant par

deux points à la surface de la Terre. Ces deux points, qui sont appelés pôle nord et pôle sud, sont les seuls

qui ne sont pas affectés par cette rotation. Le pôle nord et le pôle sud servent à définir le quadrillage

géographique de la terre. Le grand cercle, dont tous les points sont équidistants des pôles, est l'équateur.

1°) Les parallèles et les méridiens :

On peut tracer à la surface de la terre une famille de cercles parallèles à l'équateur : ce sont les parallèles.

Pour repérer un parallèle, on utilise la latitude qui est l'angle formé par l'équateur et le parallèle.

Tout demi-cercle passant par les pôles est un méridien.

Pour repérer les méridiens, on choisit un méridien origine

qui le méridien de Greenwich.



2°) Les coordonnées :

On utilise les coordonnées pour repérer une position. Nous allons en étudier deux : les coordonnées

géographiques et les coordonnées cartésiennes.

1. Les coordonnées cartésiennes s'expriment en fonction de X,

Y et Z. L'origine est le centre de masse de la terre. La surface

X-Y est le plan équatorial moyen et l'axe Z est l'axe de

rotation de la terre. On a besoin de 3 coordonnées.

2. Les coordonnées géographiques s'expriment en fonction de la

longitude et de la latitude. La lettre grecque (lambda)

désignant la longitude, la lettre grecque (phi) la latitude. On

a alors besoin que de 2 coordonnées, car on se réfère au

méridien de référence et à l’équateur.

Q1. On va utiliser les coordonnées géographiques ci-dessus, mais il manque une dimension pour se situer

correctement à la surface de la terre, Laquelle ?

Q2. Chercher avec Google Earth les lieux correspondants :

= 48°51'30.00"N ; = 2°17'39.31"E

= 48°38'9.83"N ; = 1°30'41.25"O

Q3. Chercher avec Google Earth, les coordonnées géographiques de la salle de cours où vous vous

trouvez ?

Q4. Faites une approximation de la dimension qui manque.

Q5. Ajoutez un repère, sur Google Earth, en effectuant un clic droit sur l’emplacement de votre salle de

classe. Puis enregistrez le lieu de la salle de classe dans un fichier de type KML.

Q6. Ouvrez le fichier KML que vous avez sauvegardé, avec votre bloc note préféré. Puis retrouvez alors

les coordonnées de votre salle de classe.

Q7. N’y a-t-il pas un problème de représentation des coordonnées ?

Q8. Vérifiez alors que les coordonnées que vous avez trouvées et celle du fichier KML coïncident.

Q9. Modifiez l’altitude qui n’est pas bonne, et mettez celle estimée. Sauvegardez votre fichier. Et ré

ouvrez-lez avec Google Earth. Que constatez-vous ?



3°) Quelques calculs:

Complétez le tableau suivant:

Lieu Longitude Latitude

A 70° Ouest 50° Nord

B

C

20° Nord

D 30° Ouest

E

F

G

H

I

En considérant que la Terre est une boule de 6400km de rayon, calculer :

1. La longueur d'un méridien.

2. La longueur du parallèle 50° Nord.

3. La distance la plus petite sur la surface de la Terre de A à B.

4. La distance la plus petite sur la surface de la Terre de A à H.



1ère STI2D


Découverte.

TD V1.0


2ème Partie : GPS :

II.) Présentation du GPS :

Le GPS (Global Positionning System=système de positionnement général) est un système de localisation par

satellite mis en place par le département américain de la défense dans les années 1970, qui est très

rapidement apparu accessible aux civils.

Il permet de déterminer les coordonnées géographiques d'un point situé n'importe où dans le monde 24 h sur

24 h.

Le GPS est de plus en plus utilisé par de nombreuses personnes car il

représente, pour ces gens, une nécessité dans leur vie quotidienne, dans leurs

loisirs en leur permettant de se situer en temps réel. En effet, il leurs permet

de connaître leur position géographique avec une précision pouvant aller de

quelques millimètres à quelques mètres. Ainsi, le transporteur routier ou

aérien, le navigateur, le randonneur, le plaisancier, le géomètre ou le forestier

n'auront pas les mêmes attentes car leur tolérance quant à l'exactitude de

l'information fournie peut différer de manière importante.

Nous allons voir dans notre TP, l'historique du GPS son principe de

fonctionnement puis ses applications.

III.) Historique du GPS

Le GPS est à l'origine un système de navigation par satellite inventé par l'armée américaine du DOD

(Department of Defense) qui contrôle et finance totalement le projet.

Le GPS a été développé dans le contexte de la Guerre Froide, et a donc à la base une utilisation militaire,

mais qui est très vite apparu sur le marché des civils. Actuellement en utilisant certaines techniques

particulières, la précision de cet appareil peut atteindre le mètre mais dans son utilisation la plus courante

(par des non professionnels) elle est de l'ordre de 50 mètres. Le GPS a été développé au départ pour une

utilisation militaire, il peut donc parfaitement faire suivre un itinéraire bien précis à des missiles téléguidés,

cependant pour avoir une précision exacte il fallait connaître le point de départ du missile ce qui n'est pas le

cas comme lorsque le missile est tiré d'un sous-marin.

Le système GPS (Global Positionning System) est issu d'un programme militaire Américain débuté en 1958

(un an après le lancement du premier satellite) ; ce programme visait à obtenir la position d'un mobile

terrestre à partir d'émissions radio en provenance d'un satellite.

En 1960 les ingénieurs de l'US Navy mettent au point le système Transit. Celui-ci basé sur l'effet Doppler

(utilisé par les radars) permet de positionner un point fixe avec une précision métrique, cependant des

contraintes fortes le rendent inutilisable : des temps de mesures importants et deux survols du récepteur sont

nécessaires.



Il fallut alors ensuite mettre en place un moyen simple d'utilisation du GPS pour les civils tout en laissant à

l'armée américaine le contrôle et l'utilisation optimale du concept. C'est ainsi que fut élaborée deux types de

fonctionnement :

Le Precise Positionning System (pps) : système réservé à l'armée américaine.

Le Standart positionning system (sps) : système élaboré pour les civils. ce système peut dégrader,

en fonction des tensions géopolitiques, la précision du GPS à 100m dans 95% des mesures.

IV.) Les composantes du système GPS :

Le GPS comporte trois parties : l'espace, le contrôle et

l'utilisateur.

1°) La partie spatiale :

La partie spatiale comprend les satellites et les fusées Delta,

qui lancent les satellites à partir de Cap Canaveral en Floride.

Les satellites GPS décrivent des orbites circulaires d'une

durée de 12 heures, à 17 440 km d'altitude. Les orbites sont

inclinées de 55° par rapport à l'équateur pour assurer une

couverture des régions polaires. Les satellites s'orientent

continuellement pour pointer les panneaux solaires qui les

alimentent vers le Soleil et les antennes vers la Terre.

Décollage d'une fusée Delta

Constellation des satellites qu'utilise le système GPS

Chaque satellite est équipé de quatre horloges atomiques.

2°) La partie de contrôle :

Elle comprend la station maîtresse de contrôle, située à la base Falcon de l'armée

de l'air, à Colorado Springs, dans le Colorado. Elle comprend également des

stations de surveillance installées à Falcon AFB (Hawaii), sur l'île de l'Ascension

dans l'Atlantique, à Diego Garcia dans l'océan Indien, et sur l'île Kwajalein dans

le Pacifique sud. Le système de contrôle utilise les mesures collectées par les

stations de surveillance pour prédire le comportement de chaque orbite et horloge

de satellite. Les données de prédiction sont transférées aux satellites pour

transmission aux utilisateurs. Le système de contrôle veille aussi à ce que les

orbites des satellites GPS restent dans leurs limites et que les horloges ne

s'écartent pas trop de leurs caractéristiques propres.



3°) La partie utilisateur :

C’est le plus connu puisqu’il s’agit de l’ensemble des récepteurs GPS utilisés à travers le monde.

Un GPS fournit :

une position

une vitesse

un temps

La position est fournie soit en données angulaires (latitude / longitude), soit en données métriques (grille

UTM).

V.) Principe de fonctionnement :

Le principe de repérage utilisé par le GPS s’appuie sur le principe de la triangulation, méthode bien connue

des physiciens et dont nous avons déjà parlé .La nouveauté est que la triangulation s’applique également

dans un repère tridimensionnel.

1°) La triangulation :

1. On considère la distance d séparant un satellite d’un récepteur GPS.

Sachant que le satellite a une position X précise et définie dans un espace à

3 dimensions, l’ensemble des points possibles où pourrait se situer

l’utilisateur du GPS est la sphère de centre le satellite et de rayon la

distance d.

2. De la même manière on fait intervenir un deuxième satellite qui

connaît la distance le séparant du récepteur GPS. L’intersection

des deux sphères forme un cercle. Ce cercle représente

l’ensemble des positions que peut avoir le récepteur GPS.

Mais la précision du satellite n’étant pas suffisante avec 2 on se

sert d’un troisième satellite. La démarche est identique aux 2

précédents satellites. On obtient alors 2 points possibles. Dans le

cas où l’utilisateur se situe à la surface de la Terre seul un des 2

points est cohérent. Ainsi on peut déduire sa position exacte en

éliminant le point donnant un résultat incohérent.

Donc : en théorie 3 satellites suffisent pour connaître la position

exacte d’un point sur Terre. Pourtant, nous verrons qu’en pratique il en faut 4.

2°) La mesure de distance :

Toute la démonstration précédente reposait sur l'hypothèse que l'on connaissait exactement la

distance séparant le satellite du récepteur. Mais comment calculer cette distance ? Le principe est le

suivant: le satellite envoie un signal vers le récepteur, celui-ci détermine le temps de transmission de

ce signal et ainsi peut déduire la distance le séparant du satellite suivant la formule :

Distance = vitesse * temps



La célérité des ondes transmises est proche de celle de la lumière c'est-à-dire 300 000 km/s

Il reste donc à déterminer le temps de transmission du signal. Pour cela, le récepteur et le satellite

émettent au même moment une trame pseudo-aléatoire identique (appelée ainsi car elle est générée par

des équations très complexe, la rendant ainsi unique). Une fois que cette trame est reçue par le récepteur,

celui-ci peut la décaler dans le temps de façon à la faire coïncider avec celle qu'il a généré, la mesure du

temps de transmission est déduite de ce procédé, et ainsi on peut connaître la distance séparant le

récepteur du satellite.



Premier satellite :

Signal

satellite

Récepteur GPS

|0..........5 .|. ....10..........15...........20..........25...........30

|0,06 seconde. |..................................centième de seconde

Vitesse de la lumière X temps = Distance

300000X0,06 = 18000Km

Q10. Quelle est la distance qui nous sépare du premier satellite ?

Deuxième satellite :

Signal satellite

Récepteur

GPS

|0..........5. . .|.....10..........15...........20..........25...........30

|0,07 seconde.|...................................centième de seconde


300000X0,07 = 21000Km

Q11. Quelle est la distance qui nous sépare du deuxième satellite ?

Troisième satellite :

Signal

satellite

Récepteur

GPS

|0..........5|. ....10..........15...........20..........25...........30

|0,05 sec.|...................................centième de seconde


300000X0,07 = 21000Km

Q12. Quelle est la distance qui nous sépare du troisième satellite ?

Q13. Si on vous indique que l’erreur maximale est de 10 m ; Quelle est alors la précision de l’horloge du

GPS ? (en négligeant les autres erreurs).



1ère STI2D


GPS et Google Earth.

TD V1.1


3ème Partie : GPS et Google Earth :

VI.) Fichier GPS :

Le GPS enregistre les parcours que l’on effectue dans un fichier. Ce fichier dépend de la marque du GPS :

cvs : Garmin, Navman, Navigon

ov2 : TomTom, CoPilot Live

gpx : Garmin, GPSExchange, OziExplorer

asc : ViaMichelin

kml, kmz : Google Earth, OziExplorer

TRK : CompeGPS

Ces formats sont propriétaires et spécifiques à une marque et aux logiciels associés (Navteq, Tele Atlas,

ViaMichelin).

Le format GPX (GPS eXchange Format) est un format de fichier permettant l'échange de coordonnées GPS.

Ce format permet de décrire une collection de points utilisables sous forme de "waypoint", "track" ou

"route". Ce format est ouvert.

Q14. Définir ce qu’est un "waypoint", un "track" et une "route" au sens du GPS.

Le format GPX utilise la norme XML, et a une structure de la forme :

<?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>

<gpx ...>

Metadata

<metadata> ... </metadata>

Data

Eg: Track Waypoint

<trk> <wpt lat="#" lon="#">

<trkseg> <ele>#</ele>

<trkpt lat="#" lon="#"> <name>...</name>

<ele>#</ele> ...

</trkpt> </wpt>

<trkpt ...> <wpt ...>

... ...

</trkpt> </wpt>

</trkseg>

<trkseg>

<trkpt ...>

http://fr.wikipedia.org/wiki/Keyhole_Markup_Language

http://fr.wikipedia.org/wiki/Google_Earth

http://fr.wikipedia.org/wiki/NAVTEQ

http://fr.wikipedia.org/wiki/Tele_Atlas

http://fr.wikipedia.org/wiki/ViaMichelin

http://fr.wikipedia.org/wiki/Global_Positioning_System

http://fr.wikipedia.org/wiki/Coordonn%C3%A9es_GPS



...

</trkpt>

</trkseg>

...

</trk>

File end

</gpx>

Exemple : <?xml version="1.0" encoding="UTF-8" standalone="no" ?>

<gpx xmlns="http://www.topografix.com/GPX/1/1" creator="byHand"

version="1.1"

xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance"

xsi:schemaLocation="http://www.topografix.com/GPX/1/1

http://www.topografix.com/GPX/1/1/gpx.xsd">

<trkpt lat="39.921055008" lon="3.054223107">

<ele>12.863281</ele>

<time>2005-05-16T11:49:06Z</time>

<desc>lat.=38.102184, lon.=13.397982, Alt.=53.848454m.

Speed=1.218126m/h.</desc>

<speed>0.338368</speed>

<name>Cala Sant Vicenç - Mallorca</name>

<sym>City</sym>

</trkpt>

</gpx>

Q15. Définir ce qu’est un fichier en Langage XML

VII.) Présentation du parcours sur Google Earth :

Avec le logiciel Google Earth, on peut effectuer des parcours, en mettant des repères aux différents points intéressants, puis, en réalisant le parcours, on saute alors d’un point à l’autre.

En vous aidant du site :

http://www.memoclic.com/618-google-earth/7886-creer-parcours-google-earth.html

Q16. Créez le parcours pour venir au lycée le matin, puis le retour en fin de journée avec 4 ou 5 points

d’intérêts, par exemple.

VIII.) Présentation de la visite Google Earth :

Une autre possibilité de voyage avec le logiciel Google Earth, est d’effectuer des visites virtuelles des lieux,

en 3D. Pour cela, il faut avoir un fichier qui nous permet d’avoir les points de tracé, puis de faire suivre la

visite par Google Earth en 3D.

1°) A partir d’un fichier KML :

Si vous avez un fichier KML ou KMZ de disponible, il suffit de le charger dans Google Earth :

Pour une visite à pied, allez sur le site :

http://hetg.ac-reunion.fr/spip/IMG/kml/grand_raid_2008-2.kml

Ouvrir ce fichier dans Google Earth,

http://www.memoclic.com/618-google-earth/7886-creer-parcours-google-earth.html

http://hetg.ac-reunion.fr/spip/IMG/kml/grand_raid_2008-2.kml



Et dans la colonne de gauche,

Choisissez l’icône , puis faites lecture en bas de cette sous fenêtre : ; et savourez la visite virtuelle des lieux.

Pour une visite en parapente, ouvrez le fichier Vol parapente.kmz dans Google Earth et savourez le vol en

parapente.

Si la configuration de lecture ne vous plait pas, vous pouvez aller dans le menu Outils -> Options, onglet

Visite :



Et changez les paramètres.

2°) A partir d’un fichier GPX :

On peut également utiliser des fichiers GPX, en utilisant la fonction Outils -> GPS, puis aller le chercher

directement dans son GPS, ou sélectionner importer un fichier :



Puis allez chercher le fichier GPX de votre choix.

Télécharger le fichier JFA.GPX pour essayer si vous n’avez pas de fichier en votre possession.

Choisissez l’icône , puis faites lecture en bas de cette sous fenêtre : et savourez la visite virtuelle du trajet en voiture.

I) Présentation du simulateur de vol de Google Earth :

Le simulateur de vol intégré à Google Earth vous permet de découvrir le globe terrestre depuis les

airs en pilotant un avion à l'aide de votre souris ou d'un autre système de commande.

Entrer dans le simulateur de vol

Pour entrer dans le simulateur de vol, effectuez l'une des opérations suivantes :

Cliquez sur Outils > Entrer dans le simulateur de vol.

Appuyez sur CTRL + Alt + A ( + Option + A sur Mac).

La boîte de dialogue du simulateur de vol apparaît. Le système vous propose les choix

suivants :

Avion : en fonction des descriptions proposées, choisissez l'avion que vous voulez piloter. Le

SR22 est un avion relativement lent, plus facile à manœuvrer pour les débutants.

Position de départ : choisissez la position à partir de laquelle vous voulez démarrer.

Prise en charge du joystick : cochez l'option Joystick activé si votre ordinateur est équipé

d'un joystick et que vous souhaitez l'utiliser.

Pour modifier ces paramètres, quittez le simulateur de vol et appuyez sur Ctrl + Alt + A (

+ Option + A sur Mac).

Affichage de l'aide du simulateur de vol

Pour afficher l'aide, appuyez à tout moment sur Ctrl + H (Windows et Linux uniquement).

Quitter le simulateur de vol

Pour quitter le simulateur de vol, effectuez l'une des opérations suivantes :

Cliquez sur Quitter le simulateur de vol.



1ère STI2D


Trames GPS.

TD V1.1


4ème Partie : Analyse des Trames GPS en NMEA :

IX.) GPS et Codage NMEA :

1°) Intégrer la géolocalisation par GPS à un projet :

En robotique mobile, en navigation, pour la réalisation de mesure sur le terrain, le suivi de trajectoire

etc… il peut être très utile d’intégrer le positionnement par GPS. L’intégration d’un récepteur grand public

peut paraître une solution toute faite, la plupart des récepteurs GPS disposant d’un port de communication.

En fait, il ne s’agit pas d’une bonne solution, essentiellement pour des raisons de consommation

électrique, d’encombrement et de budget. Il faut mieux réaliser soi-même un récepteur GPS et l’associer à

un microcontroleur (PIC). Il ne s’agit pas de capter les informations envoyées par les satellites de les

décoder de calculer la latitude, longitude, vitesse, azimut etc.…

La solution consiste à intégrer un composant électronique appelé GPS engine qui connecté à une antenne

et associé à quelques composants de base génère des trames.

Il va donc falloir les décoder pour pouvoir les interpréter.

2°) Trames NMEA :

Il existe plusieurs protocoles de communication pour les récepteurs GPS. Certains sont standardisés

comme NMEA (National Marine Electronics Association) ou Sirf, d’autres sont propriétaires comme

Garmin ou delorme.

On ne vise pas ici l’utilisation de récepteur GPS grand public que l’on peut trouver dans la grande

distribution ou les magasins d’électronique grand public. Je parle ici de composants électroniques GPS, que

l’on appelle également GPS engine. On va donc étudier le protocole NMEA qui est utilisé par tous les

récepteurs (à ma connaissance). Le protocole Sirf bien que standardisé n’est géré que par les circuits

intégrant un chipset sirf.

Pour lever toute ambiguïté, je précise que ces trames n’ont rien à voir avec les informations envoyées par

les satellites. Elles sont générées par le GPS Engine à partir des informations reçues depuis les satellites.

Le protocole NMEA est basé sur une communication série rs232.

Les paramètres de communication sont les suivants :

4800 bauds,

8 bits de données,

Pas de parité,

1 bit d’arrêt,

Aucun contrôle de flux.



La liaison se résume à 3 signaux. RX, TX et GND. Dans la plupart des cas le RX (réception) ne nécessite

pas d’être câblé. Sauf si vous souhaitez commuter le composant sur un autre protocole, ou changer des

paramètres internes.

NMEA 01183 utilise les caractères ASCII. Les trames sont définies par un format normalisé.

Chaque trame commence par le caractère ‘$’ (ascii hexa 0×24) et finit par les caractères retour chariot et

saut de ligne (ascii hexa 0x0D 0x0A).

La trame est ensuite constituée d’un identifiant de trame suivi des champs de valeurs séparées par des

virgules.

Après le dernier champ et avant les caractères de fin de ligne., on trouve le caractère * suivi d’un

checksum. Le checksum est un « ou exclusif » des caractères compris entre le $ et le *

L’identifiant est constitué des 2 lettres « GP » suivi d’un code de 3 lettres.

X.) Décodage des informations :

On a reçu les trames GPS au Format NMEA suivantes :

15:01:09 $GPGGA,150109.000,4909.9780,N,00019.5744,W,1,03,6.0,17.8,M,47.1,M,,0000*73

15:01:09 $GPGSA,A,2,18,21,24,,,,,,,,,,6.1,6.0,1.0*3F

15:01:09 $GPGSV,3,1,10,09,80,026,20,15,68,293,,26,65,112,21,28,47,064,*72

15:01:09 $GPGSV,3,2,10,24,32,256,16,05,20,184,,18,20,314,17,08,16,064,*74

15:01:09 $GPGSV,3,3,10,17,09,117,,21,05,284,16*7F

15:01:09 $GPRMC,150109.000,A,4909.9780,N,00019.5744,W,5.58,135.61,280313,,,A*7B

1°). Déterminer l’heure de réception des trames GPS.

2°). Déterminer les coordonnées Latitude et Longitude de la position du GPS.

3°). Transformez ces coordonnées en Degré Minutes Secondes et dixième de seconde

4°). Cherchez sur Google Earth où se trouvait le GPS au moment de la prise de mesure.

5°). Combien reçoit-on de satellites ?

6°). Est-ce suffisant ?

7°). A quelle altitude se trouvait le GPS à la prise de mesure ?

8°). La trame était-elle valide ?

9°). Donnez pour chacun des satellites reçus :

Satellite trouvé 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Numéro de satellite

Numéro de trame

Elévation

Azimut

Qualité du signal

10°). Pour cette mesure la qualité du signal est-elle correcte ?

11°). Est-on en mode 2D ou 3D ?

12°). A quelle vitesse se déplace le GPS, en unité françaises ?

13°). Quel est l’azimut de déplacement du GPS ?



XI.) Annexes :

Communication avec un GPS :

Protocole NMEA 0183

Les trames NMEA émises par le

récepteur GPS.

Trame GGA :

Cette trame fournit l’heure du système GPS, les coordonnées

Longitude, Latitude, et toutes les informations relatives à la précision de

mesure et au repère.

Exemple de trame reçu :

$GPGGA,134435.205,4539.5165,N,00433.4235,E,1,07,1.9,711.3,M,

48.6,M,,0000*56

$GPGGA : identifiant de message.

134435.205 : heure du système UTC au format

HHMMSS .SSS en millièmes de

seconde.

4539.5165 : Latitude au format DDMM.MMMM en

dix millième de minutes (D :

degré ; M : Minutes).

N : Indicateur Nord /Sud N=Nord,

S=Sud

00433.4235 : Longitude au format DDDMM.MMMM

en dix millième de minutes(D :


E : Indicateur Est /ouest E=Est,

W=Ouest

1 : Repère 0= invalide, 1=valide,

2=GPS différentiel, 3=Mode PPS

07 : Nombre de satellites

1.9 : Dilution de précision

horizontale

711.3 : Altitude en Mètres

M : précise l’unité M=mètres

48.6 : Ecart par rapport au géoïde

M : précise l’unité M=mètres

Champ vide : utilisé uniquement en DGPS

0000

*56 : Checksum

Voilà à quoi ressemble la trame si vous ne captez pas suffisamment de

satellites :

$GPGGA,235953.056,,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*5E

Si vous avez précédemment capté un satellite, l’heure peut être bonne, sinon

elle est aléatoire.



Trame GLL :

Fournit la latitude, la longitude et l’heure

Exemple de trame :

$GPGLL, 4539.5165,N, 00433.4235,E,014522124,A*2C

$GPGLL : identifiant de message.


dix millième de degré.

N : Indicateur Nord/Sud N=Nord,

S=Sud


en dix millième de minutes (D :

degré ; M : Minutes)..

E : Indicateur Est/Ouest E=Est,

W=Ouest

014522124 : heure du système UTC au format

HHMMSS.SSS en millièmes de

seconde.

A : Données valides, (V pour donnée

non valides)

*2C : Checksum

Trame GSA :

Précision et satellites actifs.

Exemple de trame :

$GPGSA,A,3,21,30,31,06,24,29,,,,,,,2.8,1.5,2.4*33

$GPGSA : identifiant de message

A : Mode 1, switch automatique entre

mode 2D et 3D. (M pour manuel)

3 : Mode 2, Mode de fix (1 :

incorrecte, 2 :2D, 3 :3D)

21 : Numéro de satellite utilisé sur

canal 1


canal 2


canal 3


canal 4


canal 5


canal 6

Les virgules sans numéro associé sont réservés

pour d’autres satellite

.(jusqu’au canal 12)

2.8 : Dilution de précision sur la

position globale


position horizontale


position verticale

*33 : Checksum



Trame GSV :

Satellite en vue

Cette trame peut être envoyée de 1 à 3 fois par séquence. Elle fournit les

informations de 4 satellites maximum, la dernière trame pouvant être plus

courte si le nombre de satellites n’est pas multiple de 4. Pour une meilleure

réception, la qualité du signal doit être maximum : 99.

Exemple de trame :

$GPGSV,2,1,07,07,79,048,42,02,51,062,43,26,36,256,42,27,27,138,

42*71

$GPGSV : identifiant de message

2 : nombre de trames

1 : numéro de trame

07 : nombre de satellites visibles

07 : numéro du premier satellite

79 : élévation en degré du premier

satellite

048 : Azimut en degré du premier

satellite

42 : qualité du signal

02 : numéro du deuxième satellite

51 : élévation du deuxième satellite

en degré

062 : azimut du deuxième satellite en

degré

43 : qualité de signal deuxième

satellite

26 : numéro du troisième satellite

36 : élévation du troisième satellite

en degré

256 : azimut du troisième satellite en

degré

42 : qualité du signal satellite en

degré

27 : numéro du quatrième satellite

27 : élévation du quatrième satellite

en degré

138 : azimut du quatrième satellite en

degré

42 : qualité du signal du quatrième

satellite.

*71 : Checksum



Trame RMC :

Minimum recommandé.

Il s’agit du message le plus couramment utilisé.

Exemple de trame :

$GPRMC,145413.000,A,4539.5109,N,00433.4255,E,1.25,78.05,011

008,,*35

$GPRMC : Identifiant de message.

145413.000 : heure du système UTC au format

HHMMSS .SSS en millièmes de

seconde.

A : fixe correcte (V pour

incorrecte)


dix millième de minutes (D :


N : Indicateur Nord /Sud N=Nord,

S=Sud


en dix millième de minutes (D :


E : Indicateur Est /ouest E=Est,

W=Ouest

1.25 : Vitesse de déplacement en nœuds

(pour mémoire 1 nœud = 1 mille

marin/heure = 1852 mètres/heure)

78.05 : Azimut de déplacement en degrés

décimaux

011008 : date UTC au format JJMMAA.

35 : checksum

Trame VTG :

Direction et vitesse.

Exemple de trame :

$GPVTG,309.62,T,,M,0.13,N,0.2,K*6E

$GPVTG: identifiant de message

309.62 : direction par rapport au nord

géographique (réel) en degré

T : indicateur réel (True)

Valeur manquante : direction par rapport au

nord magnétique en degré

M: indicateur magnétique

0.13: vitesse en nœuds

N: Indicateurs nœuds

0.2: vitesse en km/h

K : indicateur km/h

*6E: Checksum



B). Bibliographie :

http://www.dossiers-techniques.fr/geolocalisation/communication-avec-un-gps-protocole-nmea-

0183.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/GPX_%28format_de_fichier%29

http://hetg.ac-reunion.fr/spip/spip.php?article21

Fichiers GPX de randonnées : http://randomassif.kazeo.com/gpx-pour-gps/gpx-pour-gps,r1474695.html

http://angoulemevollibreparapente.posterous.com/reversale-test

http://www.dossiers-techniques.fr/geolocalisation/communication-avec-un-gps-protocole-nmea-0183.html

http://www.dossiers-techniques.fr/geolocalisation/communication-avec-un-gps-protocole-nmea-0183.html

http://fr.wikipedia.org/wiki/GPX_%28format_de_fichier%29

http://hetg.ac-reunion.fr/spip/spip.php?article21

http://randomassif.kazeo.com/gpx-pour-gps/gpx-pour-gps,r1474695.html

http://angoulemevollibreparapente.posterous.com/reversale-test

td - le site de cours de jfajfalycee.free.fr/img/pdf/td_gps.pdf · sti2d gps : global positioning...

Documents