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![SPACE WEATHER EFFECTS ON GPS](/web/20061121004345im_/http://www.spaceweather.gc.ca/images/effectsgps450.gif)
Les systèmes de navigation modernes qui utilisent les signaux
des ondes radioélectriques émis à partir de l'ionosphère
ou se propageant dans celle-ci pour déterminer la portée
ou la distance, sont soumis à divers phénomènes
pouvant nuire à leurs performances. Ainsi, les systèmes,
tels que le Système de positionnement
global (GPS), qui utilisent des constellations de satellites sur
orbite terrestre, sont affectés par les phénomènes
météorologiques de l'espace. En
principe, le GPS utilise les positions connues des satellites et
leurs distances d'un récepteur pour localiser ce dernier.
Lorsque des particules chargées émises par le Soleil atteignent la Terre, elles peuvent perturber le champ magnétique terrestre. En outre, dans l'ionosphère, la densité d'électrons (nombre d'électrons dans une région donnée) peut varier considérablement, dans le temps et dans l'espace.
[haut]
Le récepteur GPS utilise les signaux radioélectriques provenant de plusieurs satellites en orbite afin de déterminer la portée ou la distance de chaque satellite et, à l'aide de ces données, définir la position actuelle du récepteur. Les signaux radioélectriques traversent l'ionosphère et, ce faisant, sont soumis à des variations dans la structure de la densité d'électrons de l'ionosphère. Les changements dans la densité d'électrons attribuables aux conditions météorologiques de l'espace peuvent modifier la vitesse de propagation des ondes radioélectriques, ce qui provoque un « délai de propagation » du signal GPS. Ce délai peut varier d'une minute à l'autre, et ces intervalles de changement rapide peuvent durer plusieurs heures, en particulier dans les régions polaires et aurorales. Cette fluctuation dans la durée de la propagation est la cause d'erreurs dans la détermination de la portée appelées « erreurs de portée ». [haut]
Les performances des récepteurs GPS monofréquence utilisant
les techniques de Poursuite de phase codée peuvent être
considérablement affectées par les délais de propagation
dans l'ionosphère. L'utilisation de récepteurs GPS à
double fréquence peut, dans certaines conditions, compenser la
plupart des délais de propagation dans l'ionosphère en
mesurant les divers retards enregistrés aux deux fréquences.
Les corrections de délai ionosphérique d'une région
peuvent être effectuées à partir d'un réseau
de récepteurs à double fréquence positionnés
avec précision, puis être transmises en temps quasi réel
aux utilisateurs de récepteurs monofréquence des régions
concernées. Un tel système est exploité par le
Système
canadien de contrôle actif de Ressources naturelles Canada.
[haut]
Une autre technique GPS consiste à utiliser la Poursuite de la
phase de la porteuse. Cette technique permet de comparer les phases
de cycles individuels des ondes porteuses. Cependant, si la densité
d'électrons le long du parcours du signal se propageant d'un
satellite à un récepteur change très rapidement
en raison de perturbations météorologiques de l'espace,
le changement rapide qui se produira alors dans la phase des ondes radioélectriques
pourrait affecter le récepteur GPS, perturbations qui se présenteraient
sous la forme de « perte du verrouillage ». La perte temporaire
du verrouillage peut entraîner un « glissement de cycle »,
c'est-à-dire une discontinuité dans la phase du signal.
Des variations très rapides (de moins de 15 secondes environ)
dans l'intensité et la phase du signal sont appelées «
scintillations ionosphériques
». Ces scintillations peuvent perturber les performances des récepteurs
lorsqu'ils mesurent la phase de la porteuse; elles peuvent conduire
à la collecte de fausses données, voire à l'absence
de collecte de données. Les récepteurs à phase
codée sont moins sensibles à ces scintillations. [haut]
D'autre part, le système GPS permet d'effectuer sans discontinuité
des mesures courantes du contenu total des électrons (agrégat
d'électrons le long de chaque trajet de propagation des ondes
radioélectriques, du satellite au récepteur) le long d'une
multitude de parcours de signal variables jusqu'à chaque station
réceptrice située dans un réseau régional
ou global. La prise de ces mesures permet de cartographier les
variations dans la densité d'électrons de l'ionosphère
d'une région. Ces données peuvent servir à
l'étude des phénomènes météorologiques
de l'espace.[haut]
Autre
information sur le GPS.
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