Le système de positionnement par satellites est désigné par le sigle GNSS (Global Navigation Satellite System), et non GPS.

Aujourd’hui, on utilise encore - à tort - le terme GPS à la place de GNSS alors qu’il existe d’autres constellations de satellites de positionnement dans le monde.
Actuellement, on recense 129 satellites de positionnement disponibles pour des applications civiles. Ils permettent de donner la position d’un récepteur mobile, partout dans le monde, 24 heures sur 24, quelles que soient les conditions météorologiques.  

Principaux systèmes GNSS

À noter : l’IGN , le CNES et leurs partenaires européens contribuent, au sein du consortium Galileo Reference Center – Member States, à la fourniture de données et au suivi du système européen.

Initialement réservés à la Défense, puis progressivement employés par la communauté scientifique internationale en géophysique notamment, les systèmes GNSS se sont massivement imposés dans les domaines de la cartographie, de la topométrie, des transports (navigation et cartographie routière) et de l’agriculture (guidage des engins). 

Désormais outil du quotidien, au travers de l’intégration de puces GNSS aux smartphones, le GNSS a progressivement conquis l’ensemble des secteurs d’activités, devenant un moyen de référence en matière de positionnement, de navigation et de synchronisation, et une technologie de géolocalisation pleinement intégrée au monde numérique.

Les prémices

En 1957, l’URSS met sur orbite le satellite Spoutnik, premier satellite artificiel. Ce satellite était équipé de deux émetteurs radio. Une équipe de recherche américaine de l’Université John Hopkins parvient à démontrer qu’à partir du signal émis par Spoutnik, il est possible d’en estimer la position par mesure Doppler. À partir de positions de satellites connues et prédictibles, l'effet Doppler pourrait également être utilisé pour localiser un récepteur sur Terre ; le principe des systèmes de navigation par satellites est né.

La compétition des systèmes

Dans le contexte de la guerre froide, l’armée américaine développe successivement les projets Transit (opérationnel en 1964), puis NAVSTAR-GPS qui deviendra le GPS (opérationnel en 1995). Les soviétiques entreprennent différents programmes conduisant à la mise en place progressive du système Glonass, déclaré opérationnel également en 1995. Toutefois, la chute de l’URSS a conduit à une dégradation progressive de la constellation Glonass avec seulement six satellites opérationnels en 2000, rendant le système peu ou pas utilisable.

L’essor des GNSS

Les deux systèmes concurrents GPS et Glonass, de couverture mondiale, développés dès l’origine pour des applications militaires, telles que le guidage des missiles intercontinentaux, seront progressivement adoptés pour des applications civiles. Cette adoption élargie conduit en 2000 les États-Unis à mettre fin à la dégradation volontaire des performances du GPS pour les applications civiles. Les systèmes d’augmentation des performances sont également déployés. Le système Glonass fait l’objet d’une remise à niveau progressive conduisant au retour à une constellation opérationnelle en 2010. La Chine déploie le système Beidou dont une version de couverture mondiale opérationnelle en 2020. L’Union européenne construit son propre système Galileo, sur financements civils, avec une mise en service initiale en 2016 et opérationnelle en 2022. Ces quatre systèmes, de couverture mondiale, font l’objet d’évolutions régulières dont les plus importantes portent sur une convergence partielle des fréquences radios utilisées, favorisant ainsi un certain degré de compatibilité pour les utilisateurs. L’arrivée des nouvelles constellations s’accompagne de nouveaux services intégrés visant à l’amélioration des performances tels que le service de haute précision Galileo, disponible depuis 2023.