Tout le monde apprécie l'utilité du GPS, mais ce système n'est pas infaillible. Des chercheurs de l'Université d'État de l'Ohio ont identifié une alternative ingénieuse en exploitant les satellites Starlink de SpaceX.
Image : Sept des quelque 1 700 satellites Starlink traversent le ciel au-dessus de la Géorgie. Leur altitude basse par rapport aux satellites GPS standards leur permet d'émettre un signal plus fort.
Pratiquement tout le monde utilise quotidiennement le Système de Positionnement Global (GPS), que ce soit via les applications de smartphone pour des recommandations de restaurants ou dans la voiture pour éviter les disputes sur l'itinéraire.
Ce système, reposant sur une trentaine de satellites en orbite terrestre, date des années 1980 pour l'usage militaire américain. Malgré des mises à jour, son architecture fondamentale reste inchangée.
Cela pose des défis, selon trois ingénieurs de l'Université d'État de l'Ohio. « Les signaux GPS sont si bien connus qu'ils ressemblent à un logiciel open source », explique Zak Kassas, directeur du CARMEN Mobility Institute. « Cela profite aux concepteurs de récepteurs, mais expose le système aux attaques. De plus, les satellites GPS, situés à plus de 20 000 km, émettent des signaux faibles, vulnérables aux perturbations. »
Le brouillage des signaux GPS est un problème croissant.
Le brouillage GPS et la perturbation des drones sont des menaces croissantes. Les chercheurs ont donc exploré des alternatives.
Des systèmes comme Glonass (Russie), Galileo (Europe) ou BeiDou (Chine) complètent le GPS mais partagent ses faiblesses. NavIC (Inde) est limité à l'Asie du Sud. Les appareils mobiles combinent souvent plusieurs GNSS pour plus de précision, comme visible avec l'app GPSTest (Android).
Les Systèmes de Renforcement par Satellite (SBAS), comme EGNOS en Europe, agissent comme des balises géostationnaires pour améliorer la précision, notamment pour le trafic aérien.
Pour des signaux plus forts, les chercheurs se sont tournés vers la constellation Starlink de SpaceX, visible comme un train lumineux dans le ciel. Environ 1 700 satellites sont actifs à 550-1 200 km d'altitude, optimisés pour l'Internet à haut débit.
Lors d'un test initial, la position a été déterminée avec une précision de 7,7 mètres.
SpaceX ne partage pas ses signaux, mais un algorithme, décrit dans IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, extrait position et mouvement des satellites pour du positionnement. « Sans accès aux données Internet de Starlink », précisent les chercheurs. Sur le campus de l'Ohio State, précision de 7,7 m (vs 0,3-5 m pour GPS). Avec 40 000 satellites prévus, la précision s'améliorera.
