Histoire-GPSLes premiers pas du GPS, héritier de satellites !

Avec les usages numériques, de plus en plus de services, applications en tous genres, incitent à notre géolocalisation. Au-delà de la fonction basique d’itinéraire, des applications quasi vitales permettent désormais une surveillance médicale. D’autres, très fonctionnelles, proposent par exemple de retrouver ou bloquer son smartphone. Et certaines invitent à des fonctions plus « accessoires » comme  la mise en relation d’amis, etc. Ces fonctionnalités transitent via les appareils GPS (Global Positioning System). Cette histoire technologique commence en 1957…

Spoutnik, premier gène de GPS…

Le GPS est l’émanation d’un système de navigation par satellite. Or, Spoutnik, le premier satellite, a été lancé en 1957 par les Russes. On est dans un contexte de Guerre Froide. En réponse, les Américains travaillent à un programme permettant le positionnement terrestre d’engins mobiles à partir d’émissions radio émanant d’un satellite.
La première utilisation concrète de satellite pour le positionnement terrestre est faite par l’US Navy en 1960. C’est le système Transit. Mais, si ce système permet un repérage avec une précision métrique, il reste nombre de difficultés pour que le système fonctionne correctement. Si aujourd’hui nous avons des réponses de géolocalisation en temps réel, en 1960, une des premières difficultés est le temps pris pour le calcul des mesures qui exige deux survols du récepteur pour fonctionner !

Doppler_Effect

Doppler – source Wikipedia

C’est en utilisant « l’effet Doppler » que les scientifiques ont calculé l’orbite d’un satellite. Le GPS repose sur l’inversion du processus qui permet de calculer le positionnement d’un récepteur terrestre. Cet effet Doppler a été décrit par Christian Doppler en 18421, confirmé par Hippolyte Fizeau pour les ondes électromagnétiques en 1848.

Quand le GPS entre dans la société civile…

Issu du domaine militaire, le GPS progresse et se perfectionne exclusivement au sein du domaine militaire. Jusqu’en 1983, quand un vol de la Korean Airlines dévie de sa trajectoire, entre dans l’espace aérien russe et est abattu par un chasseur soviétique. Très vite, le Président Reagan demande à ce que le système de navigation GPS soit autorisé pour un usage civil, afin que de telles erreurs de navigation, et ses conséquences dramatiques, ne soient plus possibles.

Par contre, si le système GPS déployé pour l’armée américaine est devenu très précis, à grand renfort de millions de dollars d’investissements, le gouvernement américain fait introduire dans les « GPS civils » une fonction « d’accessibilité sélective ». Cette fonction, baptisée NAVSTAR, doit permettre d’éviter que la géolocalisation civile ne serve à des mains ennemies et à des fins terroristes. Cette fonction a été provisoirement désactivée pendant la Guerre du Golfe, l’armée américaine ayant besoin de davantage de récepteurs fiables. En 2000, le président Clinton rend sa précision aux GPS, les impacts de cette limitation sur la sécurité nationale américaine ayant été jugés insignifiants.

Galileo, étape européenne importante dans la vie du GPS !

galileoLes efforts pour permettre l’amélioration des outils GPS, désormais sur le marché public, ne cessent d’augmenter. Les systèmes GPS passent, en 1995, de l’utilisation de 4 satellites à 24, avec le système russe GLONASS (Global Orbiting Navigation Satellite System).

Afin d’être autonome, l’Europe  envisage, en 1998, de détenir son propre système de géo positionnement par satellite. Un forum réunit à Bruxelles 170 experts sur le thème « Vers un réseau transeuropéen de positionnement et de navigation comprenant une stratégie européenne pour un système global de navigation par satellites GNSS ». L’Union européenne présentera un projet avec un partenariat public/privé qui aboutira, en 2001, à la signature d’un accord pour développer le système européen baptisé Galileo. A la clé, des enjeux stratégiques, économiques et industriels liés au développement exponentiel de ces technologies de positionnement.

Galileo repose sur une constellation de 30 satellites, dont 27 actifs et 3 en réserve. Ses signaux sont interopérables avec les autres systèmes comme le russe GLONASS le chinois Beidou ou le GPS américain. Une des particularités de Galileo est sa capacité à mesurer et corriger ses propres inexactitudes ! Après une phase de test, avec le lancement des deux satellites Giove-A et Giove-B (le premier en décembre 2005 et le second en avril), le déploiement de la constellation satellitaire a commencé en juillet 2008, avec l’envoi des 4 premiers satellites, placés en orbite à 23.000 km de la Terre. Les premiers lancements ont été faits par la fusée Soyouz depuis le centre spatial guyanais. Galileo devrait monter en puissance (26 satellites opérationnels en 2018) d’ici à fin 2020 et générer de nombreuses créations d’emplois.

Quand l’automobile adopte le GPS !

GyrocatorS’il est un marché qui ne pouvait passer à côté de l’usage de système de géolocalisation, c’est bien celui de l’automobile ! Le premier outil embarqué d’aide à la navigation verra le jour en 1981. Bien sûr, on est encore loin d’un équipement standardisé… En fait, ce serait une Toyota Celica XX qui aurait eu la première le privilège d’embarquer à son bord un « ordinateur de navigation », l’Electro Gyrocator, développé en collaboration avec Honda.

Mais on est encore loin d’un équipement systématique, même pour les véhicules haut de gamme. A cette époque, la technologie à mettre en place n’est pas simple pour concevoir un récepteur à intégrer dans une voiture. Pour faire fonctionner un GPS, le système de positionnement par satellites fournit au récepteur les coordonnées de longitude et latitude. En combinant les mesures simultanées d’au moins 4 satellites, l’appareil récepteur peut, par trilatération, fournir la position (ou l’altitude) avec une précision de l’ordre d’une dizaine de mètres. L’appareil récepteur peut être fixe ou embarqué dans un véhicule en déplacement.

Les technologies des systèmes de navigation ont beaucoup évolué dès la fin des années 80. Notamment les écrans couleur, les cartes numériques et l’utilisation de CD-ROM pour le stockage des cartes numériques.

C’est en 1990 que l’Eunos, marque haut de gamme produite par Mazda, commence à intégrer un système de navigation GPS. Le CCS (Car Communication system) disposait déjà de toutes les caractéristiques des GPS actuels. Réservé aux voitures de luxe, à cause de prix allant de 1 000 et 3 000 euros, le GPS intégré au tableau de bord de véhicules neufs n’a commencé à se généraliser qu’à partir de la fin des années 2000, quand les prix commencent à baisser.

La géolocalisation au cœur des smartphones… et vie privée !

La précision et la miniaturisation désormais conquises par les systèmes de géolocalisation n’est plus à démontrer. Le GPS, embarqué via les puces GPS de nos smartphones,  renseigne de nombreuses applications sur nos faits et gestes. Certes, le service de géolocalisation doit être ou non activé par les utilisateurs, ce qui réduit les risques de malveillance ou de « pistage non-désiré »… à condition de faire preuve d’un minimum de vigilance.

Des contrats entre fabricants de smartphones et développeurs d’applications encadrent normalement la collecte de données. Compte tenu des possibilités de traçage (et/ou d’intrusion), nombre d’entreprises limitent l’installation d’applications lorsque l’appareil est utilisé dans un contexte professionnel.

Les bonnes pratiques recommandées par la CNIL à propos des usages de géolocalisation

Pour permettre leurs services de géolocalisation, de nombreuses sociétés ont constitué des bases cartographiques à partir des points d’accès WiFi repérés par des véhicules sur les principaux axes routiers, et des données transmises par les téléphones mobiles eux-mêmes lorsqu’ils demandent à être géolocalisés.

Pour la CNIL, les données de géolocalisation sont bien des « données à caractère personnel » selon la loi, dans la mesure où elles permettent une identification de l’utilisateur via le SSID (Service Set Identifier).

Or, lorsque les traitements de ces données à caractère personnel s’effectuent à partir d’appareils situés sur le territoire français, ils doivent être déclaré à la CNIL. Elle rappelle que des dispositions doivent être prises par les fabricants d’applications et d’appareils ayant recours à la géolocalisation, pour être en conformité avec le droit français sur la protection des données personnelles.

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1 Article de C. Doppler : Über das farbige Licht der Doppelsterne und einige andere Gestirne des Himmels

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