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Une précision de 7m 95% du temps même en environnement urbain dense

Le GPS est un système de localisation par satellites qui détermine les coordonnées géographiques d'un point, situé n'importe où dans le monde, 24 heures sur 24. Cette position est obtenue en mesurant le temps mis par les signaux émis d'au moins 3 satellites pour parvenir jusqu'à l'antenne du récepteur GPS de l'usager. Contrairement aux satellites géostationnaires utilisés pour transmettre des images de télévision, les satellites GPS ne sont pas fixes par rapport à la terre. Leur période de révolution est d'environ 12h.

Comme la lumière du soleil, en ville les signaux émis par les satellites GPS sont perturbés par les bâtiments. Ils rebondissent sur les façades avant de parvenir à l'antenne du récepteur GPS ou sont totalement masqués lorsque les satellites sont trop bas sur l'horizon. Comme l'ombre du soleil, les zones de masquage se déplacent. Ainsi, selon que les signaux rebondissent ou sont masqués, les positions calculées par un récepteur GPS en ville peuvent être bonnes un instant et mauvaises quelques heures plus tard. 

Alors qu'il est relativement simple de prévoir la trajectoire d'un véhicule automobile, et donc d'estimer sa position sur quelques dizaines de secondes ; la prédiction est complexe lorsqu'il s'agit d'un piéton d'autant plus si son déplacement est hésitant. Cela explique pourquoi, en environnement urbain où vit plus de 70% de population mondiale, aucun système d'aide à l'orientation reposant sur l'usage unique d'un récepteur GPS ne peut apporter une aide à l'orientation fiable. Un jour les indications seront bonnes, le lendemain pas forcément....

Pour disposer d'indications de navigation fiables quel que soit le jour, l'heure et le lieu ; la solution reconnue comme la plus économique et la plus robuste en extérieur consiste à "coupler" une centrale à inertie à un récepteur GPS : La centrale à inertie mesure les déplacements de la personne, alors que le récepteur GPS calcule la position absolue sur la terre. Le couplage consiste donc à additionner le déplacement mesuré par la centrale inertielle à la dernière position GPS reconnue comme fiable.

Bien que disposant de capteurs proprioceptifs, les Smartphones ne peuvent apporter la fiabilité indispensable aux personnes souffrant de désorientation spatiale. En effet, d'une part les récepteurs GPS intégrés dans les Smartphones utilisent des algorithmes de positionnement inadaptés aux trajectoires des personnes handicapées et d'autre part les fabricants de Smartphones n'offrent pas les ressources suffisantes aux développeurs d'applications pour effectuer un couplage robuste et fiable.

La preuve par l’image :

 

ANGEO-Mobile est le seul système au monde suffisamment fiable en environnement urbain dense pour être utilisable par des piétons ayant besoin d'être rassurés.



Essai comparatif entre GPS standard et système ANGEO - Photo satellite du centre ville toulousain où deux tracés représentent les signaux GPS calculés. Le tracé rouge (GPS standard) donne une trajectoire perturbée par des multitrajets, particulièrement au passage devant une barre de bâtiments. Le tracé vert ponctué (ANGEO) restitue fidèlement la trajectoire parcourue. Le tracé bleu correspond à l'itinéraire programmé (Photo GoogleEarth)


Le fonctionnement d'une centrale à inertie, nécessite un étalonnage régulier des capteurs la constituant (magnétomètres, accéléromètres, gyromètres). Pour cela ANGEO-Mobile demande d'effectuer une opération de calibrage, à sa mise sous tension. Ce calibrage consiste à effectuer un étalonnage statique puis une compensation. Lors de la phase de calibrage statique, l'utilisateur doit rester immobile pendant 5 secondes.  La manoeuvre de compensation consiste à effectuer un tour et demi sur soi même. ANGEO dispose également d'un mode d'apprentissage, qui permet au fil des déplacements de réétalonner automatiquement les capteurs inertiels.

 

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