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Lycée Jules VERNE GPS Page 1/4 JFA & JF 2016 Interrogation GPS.doc STI2D / 1ère

Lycée Jules VERNE GPS Page 1/4 JFA & JF 2016 Interrogation GPS.doc STI2D / 1ère 1ère STI2D GPS : Global Positioning System Découverte. INTER V1.2 NOM : Prénom : Interrogation : GPS : ( / 20) 1°) partie : « Remplir les Blancs » et répondre aux questions : . ( / 1,75) Q1. On peut tracer à la surface de la terre une famille de cercles parallèles : ce sont les __________. On en choisit un origine qui est l’____________. Q2. Tout demi-cercle passant par les pôles est un __________. Pour les repérer, on en choisit un qui sert d’origine qui est le __________________. Q3. Les coordonnées géographiques s'expriment en fonction de la _______ et de la __________. Q4. Quelle dimension manque-t-il pour se situer correctement sur terre. ? 2°) partie : Quelques calculs . ( / 3,5) Complétez le tableau suivant : Lieu Longitude Latitude A 70° Ouest 50° Nord B C 20° Nord D 30° Ouest E F G H I Lycée Jules VERNE GPS Page 2/4 JFA & JF 2016 Interrogation GPS.doc STI2D / 1ère 3°) partie : Quelques calculs de Distance . ( / 4) La célérité des ondes transmises est proche de celle de la lumière c'est-à-dire 300 000 km/s Premier satellite : Signal satellite Récepteur GPS |0..........5. . .|.....10..........15...........20..........25...........30 |0,07 seconde|...................................centième de seconde Q5. Quelle est la distance qui nous sépare du premier satellite ? ( / 2) Q6. Si on vous indique que l’erreur maximale est de 20 m ; Quelle est alors la précision de l’horloge du GPS ? (en négligeant les autres erreurs). ( / 2) 4°) partie : Quelques transformations . ( / 6) Dans GOOGLE EARTH, On trouve les coordonnées suivantes : <LookAt> <longitude> 2.295076 </longitude> <latitude> 48.857908 </latitude> </LookAt> Q7. Expliquez comment vous transformez ces coordonnées en degré, minutes, secondes et dixièmes de secondes. ( / 2) On a les coordonnées suivantes :  = 48°38'9.83"N ;  = 1°30'41.25"O Q8. Transformez ces coordonnées ci-dessus dans le format qu’utilise Google Earth. ( / 2) Q9. Quel est le format de structure du fichier Google Earth ? ( / 1) Q10. C’est un format de fichier qui utilise des __________ ( / 1) Lycée Jules VERNE GPS Page 3/4 JFA & JF 2016 Interrogation GPS.doc STI2D / 1ère 5°) partie : Décodage . ( / 4.75) On a reçu les trames suivantes : 15:01:33 $GPGGA,150133.000,4909.9912,N,00019.5521,W,1,03,6.0,18.1,M,47.1,M,,0000*7E 15:01:33 $GPGSA,A,2,18,21,24,,,,,,,,,,6.1,6.0,1.0*3F 15:01:33 $GPGSV,3,1,10,09,80,026,21,15,68,293,,26,65,112,20,28,47,064,*72 15:01:33 $GPGSV,3,2,10,24,32,256,18,05,20,184,,18,20,314,15,08,16,064,*78 15:01:33 $GPGSV,3,3,10,17,09,117,,21,05,284,19*70 15:01:33 $GPRMC,150133.000,A,4909.9912,N,00019.5521,W,3.78,254.24,280313,,,A*77 Q11. Déterminer l’heure de réception des trames GPS en heures minutes secondes. Q12. Déterminer les coordonnées Latitude et Longitude de la position du GPS. Et transformez ces coordonnées en Degré Minutes Secondes et dixième de seconde Q13. A quelle altitude se trouvait le GPS à la prise de mesure ? Q14. Quelle est l’écart par rapport au Géoïde ? Q15. A quelle vitesse se déplace le GPS, en unité françaises ? Q16. Quel est l’azimut de déplacement du GPS ? Lycée Jules VERNE GPS Page 4/4 JFA & JF 2016 Interrogation GPS.doc STI2D / 1ère Les trames NMEA émises par le récepteur GPS. Trame GGA Cette trame fournit l’heure du système GPS, les coordonnées Longitude, Latitude, et toutes les informations relatives à la précision de mesure et au repère.  Exemple de trame reçu : $GPGGA,134435.205,4539.5165,N,00433.4235,E,1,07,1.9,711.3,M,48.6,M,,0000*56 $GPGGA : identifiant de message. 134435.205 : heure du système UTC au format HHMMSS .SSS en millièmes de seconde. 4539.5165 : Latitude au format DDMM.MMMM en dix millième de minutes (D : degré ; M : Minutes). N : Indicateur Nord /Sud N=Nord, S=Sud 00433.4235 : Longitude au format DDDMM.MMMM en dix millième de minutes (D : degré ; M : Minutes). E : Indicateur Est /ouest E=Est, W=Ouest 1 : Repère 0= invalide, 1=valide, 2=GPS différentiel, 3=Mode PPS 07 : Nombre de satellites 1.9 : Dilution de précision horizontale 711.3 : Altitude en Mètres M : précise l’unité M=mètres 48.6 : Ecart par rapport au géoïde M : précise l’unité M=mètres Champ vide : utilisé uniquement en DGPS 0000 *56 : Checksum Voilà à quoi ressemble la trame si vous ne captez pas suffisamment de satellites : $GPGGA,235953.056,,,,,0,00,,,M,0.0,M,,0000*5E Trame GSA Précision et satellites actifs.  Exemple de trame : $GPGSA,A,3,21,30,31,06,24,29,,,,,,,2.8,1.5,2.4*33 $GPGSA : identifiant de message A : Mode 1, switch automatique entre mode 2D et 3D. (M pour manuel) 3 : Mode 2, Mode de fix (1 : incorrecte, 2 :2D, 3 :3D) 21 : Numéro de satellite utilisé sur canal 1 30 : Numéro de satellite utilisé sur canal 2 31 : Numéro de satellite utilisé sur canal 3 06 : Numéro de satellite utilisé sur canal 4 24 : Numéro de satellite utilisé sur canal 5 29 : Numéro de satellite utilisé sur canal 6 Les virgules sans numéro associé sont réservés pour d’autres satellite. (jusqu’au canal 12) 2.8 : Dilution de précision sur la position globale 1.5 : Dilution de précision sur la position horizontale 2.4 : Dilution de précision sur la position verticale *33 : Checksum Trame GSV : Satellite en vue Cette trame peut être envoyée de 1 à 3 fois par séquence. Elle fournit les informations de 4 satellites maximum, la dernière trame pouvant être plus courte si le nombre de satellites n’est pas multiple de 4. Pour une meilleure réception, la qualité du signal doit être maximum : 99.  Exemple de trame : $GPGSV ,2,1,07,07,79,048,42,02,51,062,43,26,36,256,42,27,27,138,42*71 $GPGSV : identifiant de message 2 : nombre de trames 1 : numéro de trame 07 : nombre de satellites visibles 07 : numéro du premier satellite 79 : élévation en degré du premier satellite 048 : Azimut en degré du premier satellite 42 : qualité du signal 02 : numéro du deuxième satellite 51 : élévation du deuxième satellite en degré 062 : azimut du deuxième satellite en degré 43 : qualité de signal deuxième satellite 26 : numéro du troisième satellite 36 : élévation du troisième satellite en degré 256 : azimut du troisième satellite en degré 42 : qualité du signal satellite en degré 27 : numéro du quatrième satellite 27 : élévation du quatrième satellite en degré 138 : azimut du quatrième satellite en degré 42 : qualité du signal du quatrième satellite. *71 : Checksum Trame RMC : Minimum recommandé. Il s’agit du message le plus couramment utilisé.  Exemple de trame : $GPRMC,145413.000,A,4539.5109,N,00433.4255,E,1.25,78.05,011008,,*35 $GPRMC : Identifiant de message. 145413.000 : heure du système UTC au format HHMMSS .SSS en millièmes de seconde. A : fixe correcte (V pour incorrecte) 4539.5109 : Latitude au format DDMM.MMMM en dix millième de minutes (D : degré ; M : Minutes). N : Indicateur Nord /Sud N=Nord, S=Sud 00433.4255 : Longitude au format DDDMM.MMMM en dix millième de minutes (D : degré ; M : Minutes). E : Indicateur Est /ouest E=Est, W=Ouest 1.25 : Vitesse de déplacement en nœuds (pour mémoire 1 nœud = 1 mille marin/heure = 1852 mètres/heure) 78.05 : Azimut de déplacement en degrés décimaux 011008 : date UTC au format JJMMAA. 35 : checksum uploads/Geographie/ interrogation-gps 1 .pdf