Description de système de localisation GPS/GSM

Le système de localisation GPS/GSM est un procédé permettant de positionner un objet (une personne, des engins etc.) sur un plan ou une carte à l’aide de ses coordonnées géographiques.

Cette opération est réalisée à l’aide d’un terminal capable d’être localisé (grâce à un système de positionnement par satellites ( un récepteur GPS par exemple) et de publier (en temps réel ou de façon différée) ses coordonnées géographiques (latitude/longitude). Ces positions seront transmises en temps réel vers une plateforme logicielle de géo-localisation. La transmission temps réel nécessite un terminal équipé d’un moyen de télécommunication de type GSM, GPRS lui permettant d’envoyer les positions à des intervalles réguliers. Ceci permet de visualiser la position du terminal au sein d’une carte (GoogleMaps).

Description de système :

Le prototype que nous voulons concevoir sera un système embarqué doté d’une carte à microcontrôleur, d’un module GPS, d’un module GSM quadri bandes, avec en plus le système d’exploitation qu’il faut développer pour assurer les taches nécessaires au bon fonctionnement de la totalité du système.

Le serveur réalisé par une technologie Internet doit comporter une base de données pour mémoriser la trace des déplacements et chemins parcourus, avec la possibilité d’afficher la position courante des engins sélectionnés. L’affichage des positions sera effectué sur une carte d’état major sous forme d’image pour avoir une vision globale des positions et faciliter la prise d’une décision.

Présentation du système :

Le « Système de positionnement GPS /GSM »  utilise, le système de positionnement par satellites GPS pour situer géographiquement des récepteurs GPS, le réseau GSM est utilisé pour transmettre ces positions à une station de surveillance. Le dispositif est constitué de deux systèmes :
– une sonde embarquée installée dans la cible à suivre.
– un système en mode stationnaire situé dans le centre de surveillance.

Sonde embarquée :
La sonde embarquée  se compose de trois modules :
• Le récepteur GPS.
• Un module de traitement de données.
• Le modem GSM.

Impact attendu

Le transport public en communs et de marchandises, est devenu un domaine essentiel pour le développement d’un pays. Le projet que nous proposons entre dans le cadre d’un développement de ce secteur. En effet nous visons :

– Une gestion optimisée d’une flotte d’engins destinés au transport en commun, ceci en assurant que les engins gardent une distance suffisante entre eux. De permettre la circulation du nombre nécessaire selon l’encombrement de la ligne.

– Gestion efficace des engins destinés au transport de marchandise ou de travaux publics.

Ceci est effectué en évitant par exemple qu’un engin reste sans charge utile et prévoir des déplacements améliorés de la flottes ; éviter les déplacements et détour inutiles.

– Visualiser l’activité et la position en temps réel des engins.
– Signaler en temps réel d’éventuel panes ou alarmes.

Il va falloir à présent matérialiser les lignes de la conception que nous avons proposée dans ce chapitre, avec des technologies Internet, GSM et GPS de nature logiciel et matériel. Pour cela une étude de l’ingénierie des réseaux GSM et GPS doit être effectuée.

Description des systèmes GPS et GSM

Nous allons présenter les principes fondamentaux des réseaux GPS et GSM, ceci pour nous aider à sélectionner les outils et module de notre dispositif de localisation. Nous commencerons par une description du réseau GPS suivie par une étude du réseau GMS.

– Système GPS : 
Le GPS (Global Positionning System) est un système de radionavigation par satellites qui permet aux utilisateurs de déterminer leurs positions que ce soit sur la terre, en mer ou dans les airs à l’aide d’un récepteur électronique.

Il a été conçu pour des raisons militaires mais maintenant il est couramment utilisé dans des applications civiles telles que le transport, l’agriculture, opérations de sauvetage et des autres applications ou services qui ne cessent de voir le jour.

Description du système :  
Le GPS se compose de trois secteurs :
• Secteur spatial.
• Secteur de contrôle
• Secteur utilisateur

Secteur spatial :
Le secteur spatial permet de transmettre les signaux, lesquels donnent le positionnement et l’heure du réseau GPS. Il est constitué de constellation nominale de 24 satellites opérationnels.

Constellation :
Le secteur spatial contient 24 satellites qui tournent dans des orbites MEO à une altitude de 20200 km et qu’ils parcourent le tour de la terre en 11 heures 58 minutes 02 secondes à une vitesse d’environ 4 km/s, soit 14 000km/h. l’augmentation de nombre de satellites qui a atteint 28 satellites en 2003 et 31 actuellement réparties sur 6 plans.

Caractéristique des satellites :
Un satellite GPS est constitué d’un émetteur et récepteur radioélectrique, d’horloge atomique, de calculateurs, d’un système de propulsion auxiliaire et des panneaux solaires lui fournissant l’énergie.

Secteur de contrôle : 
C’est le système responsable de contrôle des satellites son rôle est de calculer les données diffusées aux utilisateurs et d’opérer l’ensemble des composants. Il contient plusieurs éléments notamment les suivant :
• La station de control principal, ou MCS (Master Control Center), utilisé au sein d’une base de l’US Air Force dans Colorado.
• Les stations de surveillance, ou MS (Monitor Station), qui effectuent des mesures sur les signaux diffusés par les satellites.
• Les antennes sol (Ground Antennas) qui permettes de communiquer avec les satellites .

Secteur Utilisateur : 
C’est le système permettant d’accéder aux services GPS par les utilisateurs, il a deux types de services :

– SPS (Standard Positioning Service) : un service libre dédié aux applications civiles utilisant un récepteur mono fréquence L1 : 1575.42 MHz.

– PPS (Precise Positioning Service) le service précis utilisant aux applications militaires, il utilise deux fréquences L1 (1575,42 MHz) et L2 (1221,60 MHz), ainsi que sur le code P(Y) qui est modulé sur ces deux fréquences .