Le GPS n’est pas ce que l’on croit. C’est de Guerre Par Satellite qu’il s’agit. Pour s’en convaincre, une comparaison de chiffres suffit. Le budget annuel de la NASA (la National Aeronautics and Space Administration) est de 18 milliards de dollars (contre 4 milliards d’euros pour les budgets publics consacrés annuellement au domaine spatial en Europe, dont 1,4 milliard en France) tandis que les États-Unis consacrent 25 milliards de dollars par an à leurs investissements militaires dans l’espace (contre 1 milliard d’euros annuels en Europe, dont 400 millions en France). Cela confirme combien le spatial civil découle pour une large part de son homologue stratégique.

 

Mis en service par le Department of Defense (DoD) des États-Unis en 1978, le GPS (Global Positioning System) est le plus ancien système de radiolocalisation à l’échelle du globe, parmi les systèmes de radionavigation par satellite composant le GNSS (Global Navigation Satellite System). Sa constellation est constituée d’un minimum de 24 satellites défilants (hors développements en cours), placés par groupes de 4, sur 6 plans orbitaux inclinés de 55° sur l’équateur. Ils y évoluent en orbites quasi circulaires, à 20 200 kilomètres d’altitude, et sont contrôlés par des stations terrestres.

 

Connaissant la position de ces satellites, grâce à ses éphémérides, un récepteur GPS mesure le signal doppler des signaux détectés. Le principe de fonctionnement est donc basé sur la mesure des distances entre les satellites visibles et le récepteur. Le calcul du temps mis par les signaux pour parvenir à celui-ci permet d’établir la distance à chaque satellite. Elle se traduit par un cercle imaginaire à la surface de la Terre. À l’intersection des cercles se trouve le récepteur, en 2 dimensions ou 2D (latitude/longitude) avec 3 cercles, et en 3 dimensions ou 3D (latitude/longitude/altitude), avec 4 sphères de positionnement.

 

 

 

Les 24 satellites défilants du système GPS évoluent avec une période de 11 heures et 58 minutes, de façon à ce que de n’importe quel point de la planète, 4 satellites soient toujours visibles à plus de 15° d’élévation au-dessus de l’horizon (© SHOM).

 

 

Introduit en navigation maritime civile à l’extrême fin des années 1980, le GPS s’est généralisé d’une façon impressionnante ces vingt dernières années (avec la même évidence qu’Internet). On le trouve désormais partout, non seulement à bord des avions et des bateaux, dont nos voiliers de plaisance, mais aussi dans les voitures et bien d’autres mobiles terrestres, jusque dans les équipements électroniques les plus miniaturisés. La gestion de flottes (armement maritime, transport routier, bus, taxis…) et les grands réseaux d’infrastructures qui nécessitent une synchronisation horaire (téléphonie, énergie, finance…) l’emploient également.

 

Le positionnement permanent est donc omniprésent dans la quasi totalité de nos activités. L’économie en dépend désormais si étroitement qu’il serait quasiment impossible de revenir en arrière. Surtout, elle serait très vulnérable en cas de conflit. Ceux qui détiennent les clés du système, en clair les militaires américains, pourraient paralyser une bonne partie des activités humaines…

 

Trois types de positionnement sont fournis par le système GPS, suivant des codes différents. Le PPS (Precise Positioning Service) correspond au signal militaire bi-fréquence (code P(Y)). Crypté et résistant à un léger brouillage, il offre une précision horizontale pouvant atteindre 1 à 5 mètres. Il est réservé aux militaires de l’OTAN (Organisation du traité de l’Atlantique Nord dont la France vient de réintégrer le commandement intégré) et à quelques autres « amis » des États-Unis. Le deuxième signal du GPS est réservé à la navigation aérienne. Enfin, le troisième – mono-fréquence (code C/A), donc moins précis et plus vulnérable au brouillage – correspond au SPS (Standard Positioning Service). Il est destiné aux usages civils, notamment au grand public (c’est celui que nous utilisons). Sa dégradation volontaire, baptisée disponibilité sélective (Selective Availabity ou SA), a été supprimée le 1er mai 2000.

 

 

 

Le signal GPS peut être brouillé à tout instant et réduire à néant l’acquisition des satellites (© Garmin/Olivier Chapuis).

 

 

En cas de conflit, la dégradation pourrait être rétablie. Un brouillage du signal civil serait effectué par les États-Unis, au moins pour telle ou telle partie du globe afin d’en interdire l’usage à un adversaire. C’est déjà le cas dans les régions où les Américains font la guerre toutes ces dernières années (Irak et Afghanistan où la France est également engagée).

 

Un tel brouillage est possible localement. En effet, le signal GPS étant très faible en mono-fréquence, un simple émetteur d’une dizaine de watts peut le brouiller sur plusieurs dizaines de milles. C’est donc à la portée d’un ennemi peu équipé, comme la possibilité de leurrer un signal pour détourner un missile guidé par GPS. La vente de brouilleurs se multiplierait sur Internet (c’est en tout cas ce qu’affirment les lobbies sécuritaires et les marchands d’armes) et le complexe militaro-industriel fait tout ce qu’il faut (on peut lui faire confiance…) pour engager les mesures visant justement aux contre-mesures (il est beaucoup plus difficile et technologique d’empêcher le brouillage que de brouiller).

 

Tout cela a conduit l’OTAN à définir le concept de NAVWAR (Navigation Warfare ou Guerre de la navigation). Sur un théâtre d’opérations, il consiste à brouiller non seulement tous les signaux ennemis, mais aussi les signaux amis ouverts au public. Il prévoit ainsi un nouveau signal GPS bi-fréquence (le code M qui remplacera le code P(Y)), plus puissant et moins vulnérable. Lors de sa mise en service, prévue en 2016, il imposera aux militaires de changer leurs récepteurs GPS.

 

 

 

Depuis 1989 environ, la navigation au GPS s’est progressivement banalisée en navigation maritime civile. Cela n’exonère pas de la tenue de l’estime, d’une navigation à vue par relèvements, voire de la navigation astronomique (© Olivier Chapuis).

 

 

Dans ces conditions, il est indispensable que l’Europe ne reste pas totalement tributaire des États-Unis. Elle a donc décidé d’avoir son propre système de navigation par satellite. Non sans mal. Initié officiellement par la Commission européenne en 2000 (pour la finalisation du projet), Galileo – piloté par l’Agence spatiale européenne (ESA) – est ainsi resté en panne en 2006 et 2007, à cause des rivalités entre les grands groupes privés du consortium chargé d’en payer et d’en assurer le lancement.

 

Le géant franco/allemand de l’aérospatiale EADS, le français Thales, le britannique Inmarsat, l’italien Finmeccanica, les espagnols AENA et Hispasat, et l’allemand Deutsche Telekom avaient conduit les pouvoirs publics à reprendre le contrôle financier du dossier en juin 2007. Alors qu’il était menacé d’un coup d’arrêt total, en cumulant près de cinq années de retard et des dépassements budgétaires considérables (près d’un milliard d’euros !), Galileo avait enfin bénéficié d’un accord, entre le Parlement européen et les ministres du Budget des vingt-sept pays membres.

 

Le 23 novembre 2007, pour mener à bien ce projet technologique majeur, l’Union européenne a débloqué 2,4 milliards d’euros sur des fonds publics, en plus du milliard déjà engagé. Le 30 novembre, les mêmes avalisaient le plan industriel garantissant une certaine égalité dans l’attribution des futurs contrats aux entreprises des différents états impliqués dans ce programme, à commencer par celles citées ci-dessus qui en assureront l’exploitation.

 

 

 

Ayant pris au moins 5 ans de retard, Galileo devrait être opérationnel fin 2012 ou en 2013, sous l’égide de l’Agence spatiale européenne (© ESA).

 

 

Galileo sera le complément du GPS au sein du GNSS mondial, avec le GLONASS (Global Orbitography Navigation Satellites System) russe (lancé en 1982) et le projet en cours de développement par la Chine (d’autres systèmes de navigation par satellite régionaux sont en cours, au Japon, ou en projet, en Inde). Utilisant un référentiel géodésique différent de ceux du GPS (World Geodetic System établi en 1984) et du GLONASS, Galileo sera néanmoins compatible avec eux, de façon à utiliser indifféremment sur son récepteur des satellites de l’une ou l’autre constellation.

 

La précision optimale du signal Galileo sera supérieure à celle du GPS civil qui est de 5 à 10 mètres mais de 1 à 5 mètres pour le GPS différentiel. Celui-ci est corrigé et amélioré par des stations à terre (GPS différentiel terrestre) ou par satellites, comme le WAAS (Wide Area Augmentation System) autour des États-Unis. En Europe, c’est EGNOS (European Geostationary Navigation Overlay Service), initié en 1994 et opérationnel depuis 2004, du cercle polaire à la Méditerranée incluse et jusqu’au milieu de l’Atlantique.

 

Outre l’usage gratuit de Galileo (OS pour Open Service) – comme pour le GPS actuel mais avec une précision horizontale de moins de 4 mètres en bi-fréquence et de moins de 5 mètres en mono-fréquence – Galileo diffusera aussi des signaux plus précis et plus stables (jusqu’à 10 centimètres en précision horizontale !). En plus de celui destiné à la sécurité dans le transport aérien, maritime ou terrestre (Sol pour Safety of Life Service) et de celui dévolu aux secours (SAR pour Search and Rescue, chaque satellite étant équipé d’un transpondeur COSPAS-SARSAT), ces signaux seront payants (CS pour Commercial Services) ou dévolus au service public réglementé (PRS pour Public Regulated Service). Crypté et robuste, ce dernier sera destiné en priorité aux utilisateurs remplissant une mission de service public, très dépendants de la précision, de la qualité du signal et de la fiabilité de sa transmission (services d’urgence, transports de matières dangereuses…). Utilisant des récepteurs spécifiques, il sera surtout l’équivalent du PPS code M du GPS pour son usage militaire.

 

 

 

La phase de déploiement et de tests grandeur nature de Galileo a débuté le 28 décembre 2005, avec le lancement réussi – depuis Baïkonour (Kazakhstan), par un lanceur Soyouz – du premier satellite, baptisé Giove A (© ESA).

 

 

À terme, la constellation Galileo comptera trente satellites, en orbite circulaire à 23 222 kilomètres d’altitude, et il reste donc du travail avant que le système soit opérationnel. Cela pourrait être le cas fin 2012, plutôt en 2013, le conditionnel restant de rigueur tant les prévisions ont été démenties jusqu’à maintenant ! Les retombées attendues sont potentiellement considérables mais il reste à les définir toutes d’un point de vue scientifique et commercial et à avaliser une politique tarifaire commune. La guerre n’est donc pas seulement électronique mais aussi économique, cette fois entre GPS et Galileo qui entend bien lui tailler quelques croupières.

 

Compte tenu des besoins relativement modestes de la navigation maritime pour lesquels une précision métrique est amplement suffisante – ce qui n’est pas forcément le cas pour un suivi individuel en ville, par exemple, ni même pour l’atterrissage d’un avion – on peut espérer que ce principe de la gratuité sera bien respecté au final mais rien n’est encore définitivement acquis en la matière…

 

Quant à l’équipement des militaires, il est par contre déjà parfaitement planifié. En France, le programme Oméga, alias Opération de modernisation des équipements GNSS des armées (celles-ci aiment vraiment trouver des acronymes…), vise à leur fournir des récepteurs compatibles GPS/Galileo (près de soixante satellites, pour une couverture terrestre inégalée, avec redondance de fréquences pour la sécurité) à partir de 2016 (pour tous les systèmes d’armes dont les missiles, les drones et jusqu’au moindre fantassin). Ils seront capables de détecter les brouillages et de résister aux leurres. Tel n’est pas le cas d’un récepteur GPS civil qui, dans ce même cas, n’afficherait plus de position ou pire, en donnerait une erronée, sinon basée sur l’estime. On le savait mais c’est plus vrai que jamais : notre navigation électronique est bel et bien tributaire du bon vouloir des militaires…

 

O.C.