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ANNEXE BQUELQUES RAPPELS THÉORIQUES SUR LE GPS.Le système GPS NAVSTAR (NAVigation System by Timing And Ranging) est un système de positionnementprécis par satellites, conçu et mis en œuvre par le département de la défense des USA. Le secteurspatial comprend au moins 24 satellites (27 au début 1998), de façon à assurer en tout point de lasurface terrestre une visibilité simultanée d’au moins 4 satellites avec une élévation supérieure à 15osurl’horizon. Ces satellites, orbitant à 20 000 km avec une période d’environ 12 h, sont répartis sur 6 plansorbitaux ayant la même inclinaison d’environ 55osur l’équateur. Ce système a été conçu au départ pourrépondre aux besoins des militaires américains, mais il est accessible moyennant une certaine dégradationde la précision à tout utilisateur civil. Il permet différents types de positionnement, absolu ou relatif, entemps réel ou différé, selon le type des signaux reçus (code C/A ou P, phase), et les techniques utilisées(mesure en mono- ou bifréquence, post-traitement à l’aide d’orbites plus ou moins précises). Parmi cesdifférents modes, l’un est particulièrement utilisé en géophysique : il s’agit du GPS statique ultra-précis,qui implique l’emploi de récepteurs de phase bifréquences, et le post-traitement à l’aide de logiciels scientifiqueset d’orbites très précises. Le contenu de cette partie théorique sur le GPS, tiré essentiellement de(Botton et al. 1997),(King et al. 1985) et (Walpersdorf 1997), sera donc centré sur cette utilisation particulière,qui permet un positionnement relatif avec une précision de l’ordre de quelques mm sur des lignesde base de plusieurs milliers de km.1. Les mesures GPS.1.1. Le signal des satellites GPS.Chaque satellite, doté d’une horloge atomique embarquée assurant une grande stabilité à sa référencetemporelle (1013à 1014sur un jour) fournit une fréquence fondamentalef0=10;23MHz. A partir decette fréquence, deux ondes sont générées,L1(fréquencef1=1575;42MHz), de longueur d’onde 19 cmenviron, etL2(fréquencef2=1227;60MHz), de longueur d’onde 24,4 cm, qui sont modulées par descodes pseudo-aléatoires avant d’être transmises.– Le code C/A (Coarse/Acquisition code), modulé surL1uniquement par une série de+1et1àlafréquence fondamentalef10, ce qui correspond à une longueur d’onde de 293 m. Le signal se répètetoutes les millisecondes.– Le code P (Precision code), modulé surL1etL2à la fréquence10f0(longueur d’onde 29,3 m), toujourspar une série de+1et1, qui se répète tous les 267 jours. Ce code, permettant une mesuredirecte plus précise, est susceptible d’être remplacé par le code Y par l’armée américaine, qui s’enréserve alors l’accès.295