Tout le monde trouve le système GPS utile, mais il n'est pas parfait. Un groupe de scientifiques américains ont trouvé une alternative à cela. Ils l'ont fait en "piratant" les satellites SpaceX.
Image :Sept des quelque 1 700 satellites Starlink fendent le ciel au-dessus de la Géorgie. Parce qu'ils sont à une altitude beaucoup plus basse que les satellites GPS standard, ils donnent un signal plus fort.
Presque tout le monde utilise régulièrement le système de positionnement global ou GPS d'une manière ou d'une autre. Les applications de votre smartphone l'utilisent pour vous proposer des conseils de restaurants et dans la voiture, les discussions intenses sur la carte comme celles de vos parents ne sont plus nécessaires, pour ne donner que deux exemples.
Le système – qui fonctionne grâce à une trentaine de satellites en orbite autour de la terre – est assez ancien. Le personnel militaire américain l'utilise depuis le début des années 1980. Bien que les nouveaux satellites fournissent des mises à niveau, le GPS est resté fondamentalement le même qu'au début.
Cela peut parfois poser problème, selon trois ingénieurs de l'Ohio State University aux États-Unis. "Les scientifiques et les développeurs en savent maintenant tellement sur les signaux GPS que vous pouvez réellement comparer le système à un logiciel open source", déclare Zak Kassas, directeur du CARMEN Mobility Institute à l'Ohio State University. « Cette connaissance est utile pour les entreprises qui conçoivent des récepteurs GPS, mais elle rend le système vulnérable aux attaques. De plus, les satellites GPS sont plus éloignés que les constellations en orbite autour de la Terre en orbite basse. Cela rend leurs signaux plus faibles et plus faciles à perturber.'
Le brouillage ou le blocage des signaux GPS est un problème croissant
Le « brouillage » ou le blocage des signaux GPS est un problème croissant, dit-on dans certains cercles. Tout comme détourner des drones sans pilote. Les scientifiques ont pensé qu'il était temps de chercher une alternative.
Les alternatives directes au GPS ne peuvent-elles pas apporter de réconfort ? Il en existe plusieurs, comme le Glonass russe, le Galileo européen et le BeiDou chinois. Mais ces systèmes mondiaux de navigation par satellite ou GNSS sont souvent créés pour des raisons politiques. De plus, ils utilisent largement la même recette que le GPS. Parfois avec des améliorations, mais souvent seulement avec une couverture partielle. Par exemple, le système Indian NavIC ne permet à ses utilisateurs de déterminer une position qu'en Asie du Sud et dans l'océan Indien.
Cela signifie que Glonass et Galileo sont plus complémentaires du GPS que des remplacements complets. De nombreux appareils mobiles déterminent donc leur position sur la base des satellites de plusieurs GNSS, sur la base de l'idée que la précision augmente si vous incluez autant de signaux satellites que possible dans une détermination de localisation. Avec une application comme GPSTest (Android), vous pouvez voir par vous-même quels signaux votre smartphone reçoit à un endroit donné.
Il existe également une chose telle que les systèmes de renforcement par satellite (SBAS). Ce sont des satellites supplémentaires qui se trouvent sur une orbite plus élevée mais géostationnaire autour de la Terre. Ils restent au-dessus d'une certaine région et agissent donc comme une sorte de balise fixe. Cela augmente la précision, de sorte que le GPS, par exemple, peut toujours être utilisé pour le trafic aérien autour des aéroports. Vous trouverez les satellites EGNOS au-dessus de l'Europe.
Si les satellites GPS situés plus haut fournissent un signal faible, la solution consiste à regarder un peu plus près de chez vous. C'est ce que les scientifiques ont découvert dans la constellation StarLink, les satellites de SpaceX que vous avez peut-être vus défiler à la file comme un train dans le ciel ces derniers mois.
Environ 1 700 des satellites Starlink sont désormais actifs. Remarquablement, ils sont conçus pour distribuer Internet, et non comme un système de navigation. C'est pourquoi ils sont également suspendus à une altitude d'environ 1 200 kilomètres, afin qu'ils puissent fournir un signal fort. C'est un peu plus bas que l'orbite d'au moins 20 000 kilomètres sur laquelle se trouvent les satellites GNSS typiques.
Lors d'un premier test, les ingénieurs ont pu déterminer leur position à 7,7 mètres près
Un goulot d'étranglement avec cette idée :SpaceX ne donne pas à des tiers l'accès aux signaux de Starlink. C'est difficile, mais les ingénieurs ont réussi à adapter un manchon. Dans un article paru dans la revue IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems ils expliquent qu'un algorithme peut être utilisé pour extraire l'emplacement et le mouvement des satellites à partir des signaux Starlink. Vous pouvez l'utiliser pour déterminer un emplacement.
"Tout cela se passe sans que nous puissions voir les données envoyées via Starlink", soulignent les chercheurs. Lors d'un test sur le campus de l'Ohio State, les ingénieurs ont pu déterminer leur position avec une précision de 7,7 mètres. C'est moins bon que ce que propose actuellement le GPS :ce système a une précision de 5 à 0,3 mètres, selon le type de récepteur.
Mais les scientifiques pensent que leur algorithme deviendra plus précis. Elon Musk lancera plus de satellites Starlink avec SpaceX. 1 700 peut sembler un grand nombre, mais la société a déjà indiqué qu'elle souhaitait mettre un total de quarante mille satellites artificiels en orbite autour de la terre.
