Galileo - GPS: le jeu des 7 différences
Le service de radionavigation européen Galileo ouvrira ses premiers services dès la fin de l'année. La constellation va s'enrichir de quatre nouveaux satellites qui vont être mis sur orbite le 17 novembre par la fusée Ariane. Il faudra attendre 2020 pour avoir un service complet et gratuit apportant une précision du positionnement de l'ordre du mètre.
Galileo, le système européen de navigation par satellite, enfin opérationnel ! L'ouverture des premiers services sera possible d'ici la fin de l'année grâce au prochain tir de la fusée Ariane qui va mettre sur orbite quatre satellites supplémentaires jeudi 17 novembre. Le programme qui avait été lancé par l'Union Européenne en 1999, franchit une étape majeure.
"Le programme Galileo est essentiel pour garantir à l’Europe son indépendance stratégique et économique", explique Jean-Yves Legall, président du CNES, le centre national d'études spatial. On estime en effet que 10% du PIB européen dépend des services de radionavigation par satellites, et cette proportion grimpera à 30% en 2030. Or aujourd'hui, dans ce domaine, l'Europe repose essentiellement sur le GPS américain. La Russe et la Chine ont développé leurs propres systèmes de positionnement.
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D'où l'intérêt de compléter au plus tôt Galileo. Si tout se passe comme prévu, la constellation comptera sous peu 18 satellites. Parmi eux, 15 seulement sont pleinement opérationnels car deux d'entre eux ont été placés sur une mauvaise orbite et un satellite est définitivement hors service à cause d'une panne d'antenne. 14 satellites suffisent toutefois pour ouvrir les premiers services.
Un projet de plus de 10 milliards d'euros
"Galileo va devenir une réalité auprès des industriels chargés de développer de nouveaux services fondés sur une géolocalisation plus performante que celle du GPS", explique le président du CNES. Au fur et à mesure que la constellation se complétera, d'autres usagers professionnels bénéficieront de Galileo: les transports, les gestionnaires les fournisseurs d’électricité, les assurances, les géomètres ou encore les exploitants agricoles.
Avec 30 satellites en orbite en 2020, Galileo sera complet. Il offrira un service ouvert et gratuit au grand public. "La précision du positionnement sera de l'ordre du mètre", indique Jean-Yves Legall. La constellation spatiale est complétée par une vingtaine de stations sol réparties autour du globe. Le projet aura coûté au total 10,5 milliards d'euros à l'Europe: 3,5 milliards pour la phase initiale (2008-2013) et 7 milliards pour la phase actuellement en cours 2014-2020). On présente souvent Galileo comme le GPS européen. Or il existe de véritable différences...
1/ Galileo, plus de 20 ans de retard sur le GPS
Galileo arrive bien tardivement en comparaison du GPS. Le GPS est opérationnel depuis 1995. Grâce à sa gratuité et seul outil disponible sur le marché, le signal américain est déjà exploité par des centaines de millions d'utilisateurs. Galileo devra forcément faire avec et tenter de s'imposer comme la seconde constellation de référence en concurrence avec les systèmes russe (Glonass) et chinois (Beidou). Pour cela, les premiers terminaux de réception qui apparaîtront sur le marché européens devraient être compatibles à la fois avec Galileo et le GPS grâce à des puces hybrides. Les signaux se renforceront mutuellement pour avoir une plus grande précision.
2/ Le service européen sera plus précis
C'est le principal avantage du service européen. Arrivé plus tardivement que le GPS, Galileo bénéficie des derniers raffinements de la technologie. Dans le cadre de son service gratuit et ouvert, il devrait offrir une précision de l'ordre du mètre contre le décamètre pour le GPS. "Si avec le GPS on peut savoir où se situe un train sur le territoire; avec Galileo, on pourra savoir précisément sur quelle voie il est", aime à rappeler Jean-Yves Legall, patron du CNES, coordinateur interministériel du programme Galileo pour la France. Dans le cadre du service commercial payant, la précision du positionnement de Galileo sera de l'ordre de quelques centimètres.
3/ le seul système de radionavigation par satellite sous contrôle civil
Le service européen a été décidé et financé par une entité civile, l'Union européenne. Pour rappel, le GPS a été conçu à l'initiative du département américain de la Défense. Il s'agissait pour les Etats-Unis de permettre à leurs sous-marins nucléaires de recaler leur position à intervalle de temps réguliers lors de la montée en surface. Les militaires américains sont toujours aux commandes du GPS. Le système russe et chinois sont également sous contrôle militaire.
Selon la commission européenne, les évolutions de Galileo seront pilotés par les besoins des usagers civils. En Europe, à partir de 2017, l'agence de la navigation par satellite européenne (GSA), basée à Prague et dépendante de la Commission Européenne, sera chargée d'exploiter Galileo.
4/ Galileo permettra des services de datation et une authentification du signal
Grâce aux horloges ultraprécises embarqués par les satellites, le système européen va également offrir des services de datation d’une précision de quelques milliardièmes de secondes. Les acteurs financiers et les gestionnaires d'infrastructures critiques pourront par exemple horodater leurs transactions ou gérer leurs réseaux avec une plus grande précision. Et surtout, les signaux Galileo seront également mieux protégés contre les attaques électromagnétiques malveillantes grâce à un mécanisme d'authentification.
"Cette authentification pourra être utile en fonction des applications envisagées, en particulier pour avoir la garantie que le signal utilisé est bien un signal Galileo et non un leurre. Galileo sera le seul système de positionnement et de datation par satellite qui authentifiera ses signaux" explique-t-on au CNES. Dans le cadre du service commercial, l'authentification du signal sera même renforcée.
5/ Un avantage dans les services de recherche et de sauvetage
Outre le service de positionnement, les satellites du constructeur allemand OHB embarque un équipement capable de localiser les navires et les avions en détresse. Galileo complétera donc avantageusemrnt l'actuelle constellation Cospas Sarsat dédiée aux missions de recherche et de sauvetage. Mais constituée de moins de 10 satellites en orbite basse, elle ne peut offrir un service en temps réel. Le GPS ne dispose pas de la même intégration avec Cospas Sarsat et surtout n'exploite pas les mêmes fréquences.
6/ Galileo, accéléré par Ariane 5
Les 12 prochains satellites Galileo seront lancés par Ariane 5. Un avantage: le lanceur européen est capable de lancer 4 satellites à la fois. Il a fallu pour cela adapter l'étage supérieur et procéder à une nouvelle qualification. La fusée européenne sera de nouveau sollicitée en 2017 et 2018 pour compléter la constellation Galileo. Auparavant, c'était la fusée Soyouz qui mettait les satellites deux par deux. Par contre, les Américains, déjà engagés dans une phase de renouvellement de leur constellation, ont fait le choix de lancer leurs satellites GPS un par un à partir de fusées AtlasV ou Delta IV du fabricant ULA (United Launch Alliance).
7/ Des signaux plus performants en milieu contraint
Grâce à une modulation spécifique, les signaux émis par les satellites Galileo ont la particularité d’être plus résistants que les signaux de GPS dans des environnements dits contraints, comme les fameux «canyons urbains» ou les lieux encaissés. Ces signaux Galileo été conçus par les ingénieurs du CNES. Le GPS apportera une performance similaire seulement avec sa prochaine génération de satellites à l'horizon de 2025.
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