Une impression d’artiste du système SuperGPS en action

Le GPS est une technologie cruciale depuis des décennies, mais il a ses limites, notamment dans les zones urbaines où les signaux peuvent être bruyants. Aujourd’hui, des ingénieurs néerlandais ont mis au point le « SuperGPS », un système de positionnement hybride qui combine des connexions sans fil et optiques pour localiser des lieux à quelques centimètres près.

Les satellites GPS transportent chacun une horloge atomique qui conserve un temps extrêmement précis, synchronisé avec les horloges au sol et sur les autres satellites. Un récepteur communique avec plusieurs satellites à la fois et calcule sa propre position dans l’espace en 3D en fonction de celle des autres, avec une précision qui peut potentiellement atteindre quelques centimètres.

Mais cela se passe dans des conditions idéales et, bien entendu, le monde réel ne fonctionne pas de la sorte. Les bâtiments et autres obstructions entre le récepteur et les satellites peuvent perturber les signaux et élargir la fenêtre d’erreur à plusieurs mètres. Les données de localisation devenant de plus en plus critiques pour les technologies futures comme les véhicules autonomes, il est de plus en plus important de trouver des moyens d’améliorer la précision.

Et c’est là que le SuperGPS entre en jeu. Des chercheurs de l’université technologique de Delft, de la Vrije Universiteit Amsterdam et du VSL ont mis au point un système alternatif qui fonctionne sur un principe similaire à celui du GPS par satellite, mais qui se déroule entièrement au sol, en exploitant les réseaux de télécommunications existants.

Dans ce cas, les « satellites » sont des émetteurs radio sans fil qui parsèment une zone urbaine. Plutôt que d’avoir chacun leur propre horloge atomique, ils sont tous reliés à une horloge atomique unique par des câbles en fibre optique, qui les maintient synchronisés. Le système fonctionne ensuite de la même manière qu’un GPS classique : les récepteurs triangulent leur position en communiquant avec plusieurs des nœuds radio et en calculant le temps que mettent les signaux à rebondir entre eux.

Le prototype du SuperGPS est testé sur le campus de la TU Delft.

L’équipe explique que le SuperGPS évite le problème de la réflexion des signaux radio par les bâtiments en utilisant une large bande passante « virtuelle » composée de plusieurs sections de bande passante plus petites. Cela produit des signaux similaires à ceux utilisés par les téléphones mobiles, tout en leur permettant d’ignorer les interférences des bâtiments et autres objets. Lors des tests d’un prototype du système hybride optique-sans fil, l’équipe affirme que le SuperGPS a pu suivre des appareils à quelques dizaines de centimètres près dans un environnement très fréquenté.

Ce type de système ne remplacerait pas le GPS, mais pourrait fonctionner avec lui pour un suivi plus précis dans les zones urbaines, ou fournir un système de secours en cas de panne. Actuellement, le suivi précis est réalisé dans les zones urbaines à l’aide du Wi-Fi.

https://www.nature.com/articles/s41586-022-05315-7

https://www.tudelft.nl/en/2022/tu-delft/a-navigation-system-with-10-centimeter-accuracy