La navigation GPS en voiture repose sur trois étages : un récepteur qui calcule sa position à partir des signaux de plusieurs satellites, une carte numérique qui place cette position sur une route, et un logiciel qui calcule l’itinéraire puis le traduit en consignes. Chaque étage a ses limites, et comprendre lequel se trompe permet de comprendre pourquoi le guidage hésite parfois.
Comment le récepteur GPS calcule la position de la voiture
Chaque satellite émet en continu un signal qui contient l’heure d’émission et sa propre position. Le récepteur mesure le temps mis par ce signal pour lui parvenir, donc la distance qui le sépare du satellite.
Avec les distances de plusieurs satellites, il déduit un point unique : c’est le principe de la trilatération. Un satellite supplémentaire sert à corriger l’horloge du récepteur, bien moins précise que celles des satellites.
Un système de navigation GPS ne reçoit donc que des signaux, il n’émet rien. Le récepteur calcule sa position seul, ce qui explique qu’il fonctionne sans abonnement et sans réseau mobile.
GPS, Galileo, Glonass et BeiDou : plusieurs constellations dans le même récepteur
Le terme GPS désigne à l’origine le système américain. Les récepteurs actuels captent en réalité plusieurs systèmes de positionnement par satellites, appelés GNSS : le GPS américain, le Galileo européen, le Glonass russe et le BeiDou chinois.
Plus un récepteur voit de satellites, plus il peut choisir les meilleurs signaux, ce qui améliore la précision en ville, où les immeubles masquent une partie du ciel. Un récepteur multiconstellation reste donc plus fiable qu’un récepteur limité au seul GPS.
De la position à la route : le rôle de la carte et du calcul d’itinéraire
Une position brute n’est qu’un point sur le globe. Le logiciel la recale sur la route la plus probable de la carte numérique, en tenant compte du sens de circulation et de la direction suivie.
Il calcule ensuite le trajet le plus court ou le plus rapide selon le réglage choisi. Pour estimer la durée d’un long parcours, on peut aussi consulter la carte du temps de trajet et des péages des autoroutes.
Les consignes vocales sont déclenchées en fonction de la distance restante avant la prochaine manœuvre. Quand l’appareil est connecté, il peut aussi recalculer l’itinéraire selon le trafic et proposer une route de contournement.
Pourquoi le guidage se trompe parfois
Les erreurs viennent de quatre situations courantes :
- Un tunnel ou un parking couvert coupe la réception des signaux, et la position n’est plus mise à jour par les satellites.
- Dans une rue étroite, les signaux rebondissent sur les façades avant d’arriver, ce qui fausse la mesure de distance et décale la position de quelques rues.
- Une carte pas à jour ignore un rond-point récent ou un sens de circulation modifié, et la consigne devient fausse alors que la position est juste.
- Une perte de connexion prive l’appareil des informations de trafic et des mises à jour de carte en ligne.
Pendant une coupure de signal, un système intégré à la voiture estime la position avec la vitesse et les capteurs du véhicule. Il continue ainsi à guider dans un tunnel, ce que fait moins bien un simple smartphone.
Système intégré, boîtier ou smartphone : ce qui change à l’usage
Les trois supports utilisent les mêmes satellites. Ils se distinguent par la carte, l’écran et la manière de la mettre à jour.
Le système intégré est relié aux capteurs du véhicule et dispose d’un grand écran, mais ses cartes se mettent à jour moins souvent et parfois contre paiement. Le boîtier autonome fonctionne sans réseau mobile, avec des cartes stockées dans l’appareil, à actualiser par ordinateur.
Le smartphone offre des cartes mises à jour en continu et le trafic en temps réel, mais demande en général une connexion de données. Pour ne pas en dépendre, il existe des applications de navigation gratuites, dont certaines téléchargent les cartes à l’avance, comme on le détaille pour la navigation hors ligne sous Android.
Pour un trajet régulier en zone bien couverte, le smartphone suffit. Sur de longs trajets en zone mal couverte par le réseau, une carte stockée dans l’appareil sécurise le guidage.
Utiliser la navigation GPS au volant en restant dans les règles
Tenir son téléphone en main pendant la conduite est interdit et sanctionné par une amende et un retrait de points. Le choix d’un support de téléphone adapté règle le problème : fixé au pare-brise ou à la grille d’aération, il laisse la route bien visible.
Un écran de navigation reste autorisé tant qu’il ne gêne pas la vue ni la conduite. L’itinéraire se règle avant le départ, voiture à l’arrêt.
Les détecteurs de radars sont interdits, alors que les avertisseurs de zones de danger, qui signalent des secteurs sans localiser précisément les contrôles, sont autorisés. La plupart des applications de navigation intègrent désormais ces alertes.
Avant un long départ, vérifier la date de mise à jour de la carte évite la plupart des consignes erronées. Un itinéraire enregistré hors ligne reste ensuite disponible même sans signal de données.
