I.            Introduction :

1.    Vidéo à regarder: Se repérer sur Terre : Méridien, parallèle, latitude et longitude

2.    Se repérer sur Terre : Coordonnées géographiques

Tester ses connaissances initiales : https://lienmini.fr/3389-402

Pour définir la position d'un point sur terre, on utilise les "coordonnées géographiques".

On se base sur deux lignes de référence, l'équateur et le méridien origine

            (qui passe à Greenwich près de Londres).

Ce sont les axes principaux d'un quadrillage imaginaire qui permettent de déterminer les coordonnées géographiques.

Les parallèles (à l'équateur) permettent de déterminer la latitude.

Les méridiens permettent de déterminer la longitude.

Les coordonnées (exprimées en degrés) sont la valeur de l'angle, mesuré au centre de la terre, entre la ligne de référence et le point à localiser.

La longitude varie de 0° à 180° Est et de 0° à 180° Ouest
La latitude varie de 0° à 90 ° Nord et de 0° à 90° Sud

La longitude et la latitude sont généralement exprimées en degrés décimaux [°] ou degrés

minutes secondes sexadécimaux [° ' "].

(Source : AGIRA 73)

Exercice 1:     Feuille n°1 distribuée en classe    ou  à  récupérer sur Ecole directe

Les systèmes européen Galileo et américain GPS permettent la géolocalisation par satellite d’un récepteur, c’est-à-dire le calcul de la position du récepteur à la surface de la Terre.

La position de l’appareil est obtenue en utilisant le décalage entre l’heure d'émission et l’heure de réception d’un message par le récepteur pour mesurer les distances entre le récepteur et chacun des trois satellites utilisés pour la mesure.

On calcule alors les coordonnées (latitude, longitude, altitude) du récepteur par trilatération, c’est-à-dire en repérant le point sur Terre correspondant aux distances calculées.

Principaux systèmes de géolocalisation par satellite

 Trilatération

Avec 3 satellites, la géolocalisation est basée sur le principe de triangulation

Le système GPS à 4 satellites utilise la trilatération, une méthode mathématique qui permet de déterminer la position relative d'un point en utilisant la géométrie des triangles et la mesure de distances.

Le quatrième satellite est utilisé pour corriger les éventuelles erreurs d’horloge.

Donc la différence entre triangulation et trilatération, c'est que la triangulation mesure des angles, la trilatération consiste à mesurer des distances.

Voyez cela plus en détail sur ce site : https://blog.geotraceur.fr/satellites-gps-et-geolocalisation-comment-ca-marche/

B-             Fonctionnement du GPS

I-       Trame NMEA          Lire une trame NMEA

Lorsque qu’un équipement GPS localise sa position, il génère une trame (une ligne de texte) regroupant plusieurs informations comme l’heure, la latitude, la longitude, l’altitude, etc.

Afin que tous les équipements GPS puissent se comprendre, il faut que cette trame ait toujours la même forme !

Ainsi, l’association (la NMEA : National Marine Electronics Association) a créé une norme dont la trame la plus utilisée aujourd’hui s’appelle la trame GGA,

Voici un exemple pour comprendre à quoi ressemble cette trame (on remarque que chaque donnée est séparée par une virgule et que les valeurs décimales utilisent le point) :

Pour décoder des trames NMEA automatiquement, on passera par un algorithme.

Des services en ligne permettent de coder ou décoder les trames NMEA :

           https://rl.se/gprmc

           https://www.nmeagen.org/

     Exercice 1 :  On considère la trame NMEA ci-dessous.

Donner :

• L’heure du relevé GPS
• L’altitude
• Le nombre de satellite utilisé
• La latitude et la longitude 

Solution :

Latitude :

5041,7342N = 50°41,7342'N (DDM) = 50 + 41,7342/60 = 50,69557 (DD) = 50° 41' (0.69557*60) 44,05" (0.7342*60) -> 50°41'44.052"

Longitude :

00311.786E = 3°11.786'E (DDM) = 3 + 11.786 /60 = 3.19643 (DD) = 3° 11' (0.19643*60) 47,15" (0.78599*60) -> 3°11'47.15"

Exercice 2 : On donne ci-dessous des 2 trames NMEA capturées sur un smartphone. Utilisez ces trames pour déterminer la vitesse de déplacement de la personne. On utilisera Google Maps pour trouver la distance entre ces deux endroits.

Aide :

        1)     Pour entrer des coordonnées NMEA dans Maps :

1)    Pour entrer les coordonnées de la trame n°2, cliquez sur itinéraire afin de connaître la distance (choisir le trajet sur autoroute).

ATTENTION :

- On demande le trajet de la position de la trame n°1 vers celle de la trame n°2 et non l'inverse (vérifiez le sens de l'itinéraire sur Google Maps)

- Utilisez l'heure des trames pour calculer le temps écoulé entre les 2 points en arrondissant à la minute (ne pas compter les secondes).

Trame n°1

Trame n°2

Tous les smartphones récents contiennent une puce GPS qui permet de localiser le téléphone.

Avec des applications comme GPS Status & Toolbox, vous pouvez trouver vos coordonnées géolocalisées.

Une application, What3Words, permet de transformer ces coordonnées en 3 mots pour les communiquer plus facilement.

lien pour le genially :  par ici