LES OUTILS DE LALES OUTILS DE LA LOGISTIQUELOGISTIQUE

TECHNIQUES D’EXPLOITATION TECHNIQUES D’EXPLOITATION LOGISTIQUELOGISTIQUE

GPO-1005GPO-1005

Sujets abordés …Sujets abordés …

Les systèmes intégrés de gestion des ressourLes systèmes intégrés de gestion des ressourcesces

InternetInternet Les codes à barresLes codes à barres GPSGPS

SI logistiques intégrésSI logistiques intégrés

Des solutions globales:Des solutions globales:• SAPSAP• BaanBaan• CAPS LogisticsCAPS Logistics• J.D. EdwardsJ.D. Edwards

Des solutions politiques:Des solutions politiques:• ALÉNAALÉNA• Déréglementation du transportDéréglementation du transport• EUROEURO

Des solutions technologiques:Des solutions technologiques:• EDIEDI• InternetInternet• Codes à barresCodes à barres• GPSGPS

Dates

CALENDRIER

SGBDPROCÉDURESET MÉTHODES

Fournisseurs

Délais de livraisonDélais de livraisonou d’assemblageou d’assemblage

NomenclatureNomenclature

StocksStocks

Produits finis

Clients

Pièces,composantes,

m.-p.

PDPPDP

PrévisionsPrévisions

Gestion des stocksGestion des stocks

CommandesCommandes

DemandeDemandedépendantedépendante

DemandeDemandeindépendanteindépendante

PBMPBM

(s, Q)(s, Q)(s, S)(s, S)(R, S)(R, S)

(R, s, S)(R, s, S)

DTLCDTLC

Systèmes intégrésSystèmes intégrés

Gestion de bases de Gestion de bases de donnéesdonnées

RéseauRéseau Client / ServeurClient / Serveur CalculsCalculs Génération de rapportsGénération de rapports Interface EDI et autresInterface EDI et autres

Systèmes intégrés de gestion Systèmes intégrés de gestion logistiquelogistique

SAP Supply Chain Management initiativeSAP Supply Chain Management initiative outils de planification pour le SCM outils de planification pour le SCM (SAP (SAP

Advance Planner and Optimizer)Advance Planner and Optimizer) outils de gestion des approvisionnements outils de gestion des approvisionnements (SAP (SAP

Business-to-Business Procurement)Business-to-Business Procurement) outils de gestion de l’entreposage et du outils de gestion de l’entreposage et du

transport transport (SAP Logistics Execution System)(SAP Logistics Execution System)

CAPS LogisticsCAPS Logistics

PlanificationPlanification Transport Transport Cheminement Cheminement et ordonnancementet ordonnancement

StrategicStrategic Supply Chain BidProDesigner

TacticalTactical Supply Chain TransPro RouteProCoordinator residential residential

OperationnalOperationnal TransPro TransPro SAP interfaceSAP interface

RouteProRouteProDesignerDesigner

RouteProRouteProDispatcherDispatcher

RouteProRouteProVMIVMI

RouteProRouteProSAP interfaceSAP interface

CAPS Logistics Toolkit:CAPS Logistics Toolkit:

Environnement de modélisation et de développemmentEnvironnement de modélisation et de développemmentdes applications logistiquesdes applications logistiques

CAPS Supply Chain DesignerCAPS Supply Chain Designer

Pour modéliser et concevoir des chaînes Pour modéliser et concevoir des chaînes logistiques globales:logistiques globales:

conception des infrastructuresconception des infrastructures localisationlocalisation optimisation dans allocation des ressourcesoptimisation dans allocation des ressources stratégies de transport et de gestion des stocksstratégies de transport et de gestion des stocks analyse des niveaux de serviceanalyse des niveaux de service études de profitabilitéétudes de profitabilité

CAPSCAPS

CAPS BidProCAPS BidPro

Pour expéditeurs et sous-traitants qui Pour expéditeurs et sous-traitants qui doivent analyser et négocier des prix avec doivent analyser et négocier des prix avec les transporteurs:les transporteurs:

données requises: besoins en expéditions et données requises: besoins en expéditions et soumissions des transporteurssoumissions des transporteurs

résultats: sélectionne l’ensemble des transporteurs résultats: sélectionne l’ensemble des transporteurs qui donne le coût minimumqui donne le coût minimum

prend en compte des contraintes telles que les prend en compte des contraintes telles que les quantités minimales requises par transporteur, le quantités minimales requises par transporteur, le nombre maximal de transporteur à utiliser, etc.nombre maximal de transporteur à utiliser, etc.

CAPSCAPS

CAPS Supply Chain CoordinatorCAPS Supply Chain Coordinator

Pour analyser les arbitrages entre la Pour analyser les arbitrages entre la production, la gestion des stocks et le production, la gestion des stocks et le transport:transport:

analyse de la capacité de productionanalyse de la capacité de production analyse des tailles de lots de production par rapport analyse des tailles de lots de production par rapport

à la taille des inventairesà la taille des inventaires traite le problème des inventaires saisonnierstraite le problème des inventaires saisonniers analyse les stratégies de transportanalyse les stratégies de transport produit des rapports sur les coûts, l’utilisation des produit des rapports sur les coûts, l’utilisation des

ressources et les niveaux de serviceressources et les niveaux de serviceCAPSCAPS

CAPS TransProCAPS TransPro

Pour la planification du transport:Pour la planification du transport:

analyse des modes de transport (coûts)analyse des modes de transport (coûts) optimisation des tournées TL à arrêts multiplesoptimisation des tournées TL à arrêts multiples consolidation des charges en TL et LTLconsolidation des charges en TL et LTL

CAPSCAPS

CAPS, produits RouteProCAPS, produits RoutePro RoutePro Designer: pour les transporteursRoutePro Designer: pour les transporteurs

optimisation des tournées, de la fréquence du service aux clients, optimisation des tournées, de la fréquence du service aux clients, plans hebdomadaires de livraisons et programme quotidien de plans hebdomadaires de livraisons et programme quotidien de livraisons, …livraisons, …

RoutePro Dispatcher: pour les flottes privéesRoutePro Dispatcher: pour les flottes privées

RoutePro ResidentialRoutePro Residential optimisation des routes en milieu urbain pour des services comme la optimisation des routes en milieu urbain pour des services comme la

collecte des déchets, la livraison et la cueillette des envois par collecte des déchets, la livraison et la cueillette des envois par courrier, pompiers, police, ambulances, etc.courrier, pompiers, police, ambulances, etc.

RoutePro VMI:RoutePro VMI: à partir des prévisions de la demande, des taux d’utilisation et des à partir des prévisions de la demande, des taux d’utilisation et des

capacités d’entreposage, détermine les fréquences optimales de capacités d’entreposage, détermine les fréquences optimales de réapprovisionnement, les tailles des commandes, les routes tout en réapprovisionnement, les tailles des commandes, les routes tout en minimisant les coûts de transport.minimisant les coûts de transport.CAPSCAPS

Systèmes de gestion intégrés: Systèmes de gestion intégrés: sites WEB intéressantssites WEB intéressants

http://http://wwwwww.caps..caps.comcom/index./index.htmhtm

http://http://wwwwww..jdedwardsjdedwards..comcom//

http://http://wwwwww..sapsap..comcom//

http://http://wwwwww..itsystemsitsystems..comcom//amicsamics..htmlhtml

http://http://wwwwww..groupesynergiegroupesynergie..comcom//

http://http://www2www2..baanbaan..comcom

ProgrammeProgramme

InternetInternet

Du Du trottoir à lampetrottoir à lampe à l’ à l’autoroute électroniqueautoroute électronique ... ...

Qu’est-ce qu’InternetQu’est-ce qu’Internet

Internet est un réseauInternet est un réseaude réseaux d’ordinateursde réseaux d’ordinateurs

Ce qui fait le succès d’InternetCe qui fait le succès d’Internet

TCP/IPTCP/IP

les canaux de transmissionles canaux de transmission

les coûtsles coûts

• lignes téléphoniqueslignes téléphoniques• câble TVcâble TV• satellitessatellites• téléphones cellulairestéléphones cellulaires• fibre optiquefibre optique

Structure d’InternetStructure d’Internet

IINNTTEERRNNEETT

UQTRUQTR

réseau UQréseau UQRISQRISQ

CA * NETCA * NET NSFNETNSFNET

clientclient

Réseau InterordinateurRéseau InterordinateurScientifique QuébécoisScientifique Québécois

Canada NetworkCanada Network National Science Foun-National Science Foun-dation Network (USA)dation Network (USA)

ou autreou autreserveurserveur

Considérations importantesConsidérations importantes

Implications légales des transactions sur Implications légales des transactions sur InternetInternet

Sécurité et confidentialité des transmissions Sécurité et confidentialité des transmissions sur Internetsur Internet

ProgrammeProgramme

Systèmes d’encodageSystèmes d’encodage

Systèmes pour la reconnaissance et le Systèmes pour la reconnaissance et le traitement des données:traitement des données: reconnaissance optiquereconnaissance optique

les caractères sont facilement lisiblesles caractères sont facilement lisibles les caractères sont fragiles et peuvent être endommagésles caractères sont fragiles et peuvent être endommagés

codage sur bande magnétiquecodage sur bande magnétique format d’encodage denseformat d’encodage dense le code ne peut être lu sans être traitéle code ne peut être lu sans être traitépeut se démagnériserpeut se démagnériser

codage vocalcodage vocalpas très performantpas très performant

Codes à barresCodes à barres

Doit être traité pour être utileDoit être traité pour être utile

L’information visuelle peut y être L’information visuelle peut y être juxtaposéejuxtaposée

Grande fiabilité, précision, rapidité, Grande fiabilité, précision, rapidité, portabilité, densité d’information, portabilité, densité d’information, résistancerésistance

Succession d’espaces foncés (noirs) et pâles (blancs) qui représentent des Succession d’espaces foncés (noirs) et pâles (blancs) qui représentent des nombres, des lettres ou des symboles;nombres, des lettres ou des symboles;

Une source lumineuse et un capteur optique sont utilisés pour détecter la Une source lumineuse et un capteur optique sont utilisés pour détecter la présence ou l’absence de bandes noires et blanches;présence ou l’absence de bandes noires et blanches;

Les zones blanches réfléchissent la lumière et les zones noires l’absorbent;Les zones blanches réfléchissent la lumière et les zones noires l’absorbent; C’est la succession d’absorptions et de réflexions qui définit le message;C’est la succession d’absorptions et de réflexions qui définit le message; Les contrastes entre les zones noires et blanches sont donc très importants;Les contrastes entre les zones noires et blanches sont donc très importants; Des Des scannersscanners peuvent lire des codes à barres à des taux de 200 mètres par peuvent lire des codes à barres à des taux de 200 mètres par

minute;minute; Lorsque les codes sont bien imprimés, les taux d’erreurs sont très faibles:Lorsque les codes sont bien imprimés, les taux d’erreurs sont très faibles:

entrée manuelle: 4 erreurs par 1 000 entrées pour une personne entraînée;entrée manuelle: 4 erreurs par 1 000 entrées pour une personne entraînée; codage par bande magnétique: 1 erreur de lecture pour 10 000 caractères;codage par bande magnétique: 1 erreur de lecture pour 10 000 caractères; codes à barres: 1 erreur de lecture pour 6 à 10 millions de caractères selon la codes à barres: 1 erreur de lecture pour 6 à 10 millions de caractères selon la

densité du code.densité du code.

Évolution des codes à barresÉvolution des codes à barres

Idée similaire à celle du code Morse: …---… (SOS)Idée similaire à celle du code Morse: …---… (SOS)

Apparaissent vers 1949 (application militaire);Apparaissent vers 1949 (application militaire);

1949: New Jersey Woodland inc. dépose un brevet pour un 1949: New Jersey Woodland inc. dépose un brevet pour un code optique circulaire;code optique circulaire;

1960: code de couleur pour le transport ferroviaire;1960: code de couleur pour le transport ferroviaire;

1960: code à points (à la place des trous) pour les rubans 1960: code à points (à la place des trous) pour les rubans de contrôle de MCN;de contrôle de MCN;

1973: adoption du standard UPC pour l’alimentation;1973: adoption du standard UPC pour l’alimentation;

Fin années 1990: codes à deux dimensionsFin années 1990: codes à deux dimensions

Standards de codes à barresStandards de codes à barres

CODABAR (banques de sang, secteur du CODABAR (banques de sang, secteur du livre)livre)

Code 39 (gestion des inventaires)Code 39 (gestion des inventaires) Code 25 intercodé (distribution)Code 25 intercodé (distribution) PostNet (services postaux USA)PostNet (services postaux USA) UPC (le plus répandu en Amérique du UPC (le plus répandu en Amérique du

Nord; vente au détail)Nord; vente au détail)

Types de codes à barresTypes de codes à barres

Codes simples:Codes simples: les espaces entre les bandes noires ne contribuent pas à définir les espaces entre les bandes noires ne contribuent pas à définir

le messagele message

Codes intercodés:Codes intercodés: les espaces entre les bandes noires contribuent à définir le les espaces entre les bandes noires contribuent à définir le

messagemessage

Un exemple de code: le code 25Un exemple de code: le code 25

Code numérique binaire à 12 caractères (0 à 9, début et fin)Code numérique binaire à 12 caractères (0 à 9, début et fin) 1 caractère = 2 bandes larges et trois bandes étroites1 caractère = 2 bandes larges et trois bandes étroites Le code peut être simple ou intercodéLe code peut être simple ou intercodé Code simple: seules les bandes noires comptent et les bandes Code simple: seules les bandes noires comptent et les bandes

blanches sont toutes de la même largeurblanches sont toutes de la même largeur Code intercodé: les bandesCode intercodé: les bandes

blanches comptent et ellesblanches comptent et ellesne sont pas toutes de lane sont pas toutes de lamême largeurmême largeur

Code 25 simpleCode 25 simple Code 25 intercodéCode 25 intercodé

débutdébut

finfin

Le codage 25Le codage 25

Position noirs ou blancs

chiffre 1 2 3 4 50 L L1 L L2 L L3 L L4 L L5 L L6 L L7 L L8 L L9 L L

début

3 5

8 2fin

Code 25 intercodéCode 25 intercodé

CODE 25 (simple)

0 0 2 2 1 4 9

Le code 39Le code 39

Extension du code 25 qui permet la représentation binaire en mode Extension du code 25 qui permet la représentation binaire en mode intercodé des 128 caractères ASCII;intercodé des 128 caractères ASCII;

Chaque caractère est constitué comme suit:Chaque caractère est constitué comme suit: 3 bandes larges sur un total de 9 (blanches et noires)3 bandes larges sur un total de 9 (blanches et noires) 2 bandes larges noires et une bande large blanche2 bandes larges noires et une bande large blanche 5 bandes noires (larges ou étroites) et 4 bandes blanches (larges ou étroites)5 bandes noires (larges ou étroites) et 4 bandes blanches (larges ou étroites)

Les caractères de début et de fin sont identiques:Les caractères de début et de fin sont identiques:

Une bande blanche, de largeur distincte, sépare chaque caractèreUne bande blanche, de largeur distincte, sépare chaque caractère Chaque caractère débute et se termine par une bande noire (étroite ou Chaque caractère débute et se termine par une bande noire (étroite ou

large selon le caractère)large selon le caractère)

Exemple pour les spécificationsExemple pour les spécifications

début fincode

espaces entre les caractères

CODE 399,4 CPI

0,0075 ± 0,0017 0,0168 ± 0,00170,011 + 0,0049 - 0,0052 min 0,1

0,25

bandes étroites: bandes larges:espaces:

quiet zone:

marge

Code UPCCode UPC

Code numérique qui peut être divisé en deux parties;Code numérique qui peut être divisé en deux parties; Chaque nombre est composé d’une séquence de 4 barres noires ou Chaque nombre est composé d’une séquence de 4 barres noires ou

blanches de 4 largeurs différentes qui sont dans des proportions blanches de 4 largeurs différentes qui sont dans des proportions entières.entières.

début / division / findébut / division / fin

5 1 0 0 0 0 3 1 3 70 2

code du manufacturiercode du manufacturier code du produitcode du produit

type de codetype de codecaractère de vérificationcaractère de vérification

Codification UPCCodification UPC

NombreNombre Code gaucheCode gauche Code droitCode droit00 B2A1B2A1 3B13B111 A2B1A2B1 2B22B222 A1B2A1B2 2A2A2A2A33 4A14A1 1D11D144 1C21C2 1A3A1A3A55 2C12C1 1B31B366 1A41A4 1A1C1A1C77 3A23A2 1C1A1C1A88 2A32A3 1B1B1B1B99 B1A2B1A2 3A1A3A1A

1 - 4 : barres noires1 - 4 : barres noiresA -D : barres blanchesA -D : barres blanches

Largeur totale deLargeur totale dechaque nombre: 6chaque nombre: 6

Chaque nombre est suiviChaque nombre est suivid’un espace de largeurd’un espace de largeurnominalenominale

Chaque code utilise un nombre de vérification ...Chaque code utilise un nombre de vérification ...

Pourquoi le nombre de Pourquoi le nombre de vérificationvérification

Pour augmenter la fiabilitéPour augmenter la fiabilité

• Le nombre de vérification est compris à la fin du code.Le nombre de vérification est compris à la fin du code.

• Le lecteur lit le code et calcule le nombre de Le lecteur lit le code et calcule le nombre de vérification. Ce calcul est ensuite comparé au nombre vérification. Ce calcul est ensuite comparé au nombre inscrit dans le code (le dernier) et si les deux ne inscrit dans le code (le dernier) et si les deux ne correspondent pas, c’est qu’il y a une erreur quelque correspondent pas, c’est qu’il y a une erreur quelque part.part.

Système de vérification pour le Système de vérification pour le code UPCcode UPC

5 5 11 0 0 0 0 0 0 00 3 3 11 3 3 7 7

• Multiplier par trois la somme des nombres Multiplier par trois la somme des nombres qui occupent une position impaire : Iqui occupent une position impaire : I

• Additionner ce résultat à la somme des Additionner ce résultat à la somme des nombres qui occupent une position paire nombres qui occupent une position paire (P) : T = I + P(P) : T = I + P

• Trouver le prochain multiple de 10 à partir Trouver le prochain multiple de 10 à partir du total précédent (T) : Mdu total précédent (T) : M

• Le nombre de vérification sera : V = M - TLe nombre de vérification sera : V = M - T

I = 3(0 + 1 + 0 + 0 + 1 + 7) = 27I = 3(0 + 1 + 0 + 0 + 1 + 7) = 27

P = 5 + 0 + 0 + 3 + 3 = 11P = 5 + 0 + 0 + 3 + 3 = 11

T = 27 + 11 = 38T = 27 + 11 = 38

M = 40M = 40

V = 40 - 38 = V = 40 - 38 =

22

22

00

Type de codeType de code

Types de codes UPCTypes de codes UPC

• 0: code UPC régulier 0: code UPC régulier • 1: réservé 1: réservé • 2: articles à poids variable pesés en magasin 2: articles à poids variable pesés en magasin • 3: médicaments et autres produits de la santé3: médicaments et autres produits de la santé• 4: pour usage interne sur des produits non 4: pour usage interne sur des produits non

alimentairesalimentaires• 5: pour les coupons 5: pour les coupons • 6: réservé 6: réservé • 7: code UPC régulier 7: code UPC régulier • 8: réservé 8: réservé • 9: réservé 9: réservé

VérificationVérification

ExemplesExemples

1.1. Jethro Tull, NightcapJethro Tull, Nightcap

2.2. Compaq, mémoire vive 64 Compaq, mémoire vive 64

MBMB

3.3. Syquest EZFlyer 230 MBSyquest EZFlyer 230 MB

4.4. MS Office 2000MS Office 2000

5.5. Frank Zappa, One size fits allFrank Zappa, One size fits all

6.6. Disquettes KAO, boîte de 10Disquettes KAO, boîte de 10

7.7. Carnet 10 timbres, Poste Carnet 10 timbres, Poste

CanadaCanada

8.8. Hi-Lites Avery, bleu pastelHi-Lites Avery, bleu pastel

9.9. Crayons StaedtlerCrayons Staedtler

10.10. Ruban adhésif BasicsRuban adhésif Basics

11.11. Impôt personnel 1998Impôt personnel 1998

12.12. Broches Stanley, 5 000Broches Stanley, 5 000

13.13. Corel Draw 7.0Corel Draw 7.0

Exemples, suiteExemples, suite

1.1. V = 3V = 3

2.2. V = 0V = 0

3.3. V = 7V = 7

4.4. V = 3V = 3

5.5. V = 3V = 3

6.6. V = 8V = 8

7.7. V = 5V = 5

8.8. V = 3V = 3

9.9. V = 5V = 5

10.10. V = 6V = 6

11.11. V = 5V = 5

12.12. V = 8V = 8

13.13. V = 5V = 5

Codes à deux dimensionsCodes à deux dimensions

DataMatrixDataMatrix

Utilisés pour encoder de Utilisés pour encoder de grandes quantité d’information grandes quantité d’information à propos des produits, des à propos des produits, des numéros de série, pour numéros de série, pour identifier des instruments identifier des instruments chirurgicaux (au Japon en chirurgicaux (au Japon en particulier), des lentilles particulier), des lentilles optiques et des circuits optiques et des circuits électroniques. électroniques.

Codes à deux dimensionsCodes à deux dimensions

MaxicodeMaxicode

Le code est composé d’un localisateur Le code est composé d’un localisateur central (cible) et de rangées d’éléments central (cible) et de rangées d’éléments hexagonaux décalés. Ce code a été hexagonaux décalés. Ce code a été créé par UPS et est destiné à la lecture créé par UPS et est destiné à la lecture rapide d’information lorsque des colis rapide d’information lorsque des colis sont transportés sur des convoyeurs à sont transportés sur des convoyeurs à haute vitesse.haute vitesse.

Codes à deux dimensionsCodes à deux dimensions

PDF-417PDF-417

Le code PDF-417 est utilisé pour l’étiquetage des Le code PDF-417 est utilisé pour l’étiquetage des matières dangereuses, l’archivage de matières dangereuses, l’archivage de spécifications techniques et de données de spécifications techniques et de données de calibration d’instruments électroniques de même calibration d’instruments électroniques de même que la codification des empreintes digitales et des que la codification des empreintes digitales et des photographies.photographies.

Prix des équipements pour codes Prix des équipements pour codes à barresà barres

Lecteur à main: 130 à 700 $ USLecteur à main: 130 à 700 $ US

Enregistreur de données portable: 600 $ USEnregistreur de données portable: 600 $ US

Logiciel d’impression: 200 $ USLogiciel d’impression: 200 $ US

Imprimante pour codes: 200 à 1 000 $ USImprimante pour codes: 200 à 1 000 $ US

Systèmes complets: 5 000 à 50 000 $ USSystèmes complets: 5 000 à 50 000 $ US

Sites WEB intéressants sur les Sites WEB intéressants sur les codes à barrescodes à barres

http://www.story-house.com/bar/_bar.htmlhttp://www.story-house.com/bar/_bar.html

http://http://wwwwww..spatulaspatula.net/proc/.net/proc/barcodebarcode/index./index.srcsrc

http://http://wwwwww..azaleaazalea..comcom//faqfaq..htmlhtml

http://http://wwwwww..mecswmecsw..comcom//speclistspeclist..htmlhtml

http://http://wwwwww..scancodescancode..comcom//

ProgrammeProgramme

GPS: GPS: Global Positioning SystemGlobal Positioning System

Conçu et opéré par le D.o.D. américainConçu et opéré par le D.o.D. américain

3 segments: segment usager, segment spatial et segment de 3 segments: segment usager, segment spatial et segment de contrôlecontrôle

2 services: SPS et PPS2 services: SPS et PPS SPS en mode GPS: environ 100 mètres de précisionSPS en mode GPS: environ 100 mètres de précision SPS en mode DGPS: de 1 à 10 mètres de précisionSPS en mode DGPS: de 1 à 10 mètres de précision PPS en mode GPS: environ 20 mètres de précisionPPS en mode GPS: environ 20 mètres de précision PPS en mode DGPS: de 1 mm à 1 cm de précisionPPS en mode DGPS: de 1 mm à 1 cm de précision

PPS: pour applications militaires ou civiles avec autorisation PPS: pour applications militaires ou civiles avec autorisation (nécessite des récepteurs spécialement équipés et des clés de (nécessite des récepteurs spécialement équipés et des clés de décodage)décodage)

En SPS, le signal est intentionnellement dégradé afin de produire En SPS, le signal est intentionnellement dégradé afin de produire un biais (qui est différent selon le satellite); cette dégradation un biais (qui est différent selon le satellite); cette dégradation s’appelle SA pour s’appelle SA pour selective availabilityselective availability

Coût des récepteurs: à partir de 100 $ Can.Coût des récepteurs: à partir de 100 $ Can.

Programmes américain et russeProgrammes américain et russe

NAVSTAR: NAVSTAR: Navigational Satellite Timing Navigational Satellite Timing And Ranging And Ranging (24 satellites)(24 satellites)

GLONASS: GLONASS: Global’naya Navigatsionnaya Global’naya Navigatsionnaya Sputnikovaya Sistema Sputnikovaya Sistema (14 satellites)(14 satellites)

En 1996, 12 milliards $ US de dépensé par En 1996, 12 milliards $ US de dépensé par le gouvernement américain pour le GPSle gouvernement américain pour le GPS

Utilité du système GPSUtilité du système GPS

Où retrouve-t-on des Où retrouve-t-on des récepteurs?récepteurs?

autosautosbateauxbateauxavionsavionséquipements de équipements de

constructionconstructionéquipements de fermeéquipements de fermecamionscamionsordinateursordinateurs

Applications GPS:Applications GPS: transporttransport foresterieforesteriegéologie (mines, géologie (mines,

mouvement des plaques mouvement des plaques tectoniques)tectoniques)

archéologiearchéologieocéanographieocéanographiecartographiecartographieexploitations exploitations

pétrolifèrespétrolifèresgardes côtesgardes côtesbanques et boursesbanques et bourses

Fonctionnement de GPSFonctionnement de GPS

Par triangulation à partir de satellitesPar triangulation à partir de satellites

Les distances sont mesurées en utilisant les temps Les distances sont mesurées en utilisant les temps de déplacement de signaux radios composés de de déplacement de signaux radios composés de PRC synchronisés sur les récepteursPRC synchronisés sur les récepteurs

La position exacte des satellites est connueLa position exacte des satellites est connue

Les erreurs et les délais de transmission (dus à Les erreurs et les délais de transmission (dus à l’atmosphère, à des variations dans la position des l’atmosphère, à des variations dans la position des satellites, aux infrastructures humaines) des satellites, aux infrastructures humaines) des signaux radios sont corrigéssignaux radios sont corrigés

TriangulationTriangulation

Un premier satellite situe le point à positionner sur Un premier satellite situe le point à positionner sur une sphèreune sphère

Un deuxième satellite situe le point sur une Un deuxième satellite situe le point sur une deuxième sphère (l’intersection est un cercle)deuxième sphère (l’intersection est un cercle)

Un troisième satellite situe le point sur une Un troisième satellite situe le point sur une troisième sphère (l’intersection se limite à 2 troisième sphère (l’intersection se limite à 2 points)points)

Généralement, un des deux points restant est une solution impossible (trop loin ou seGénéralement, un des deux points restant est une solution impossible (trop loin ou sedéplaçant à une vitesse trop grande ou situé à un endroit impossible comme, par exemple,déplaçant à une vitesse trop grande ou situé à un endroit impossible comme, par exemple,

à plusieurs centaines de kilomètres sous la surface de la terre.à plusieurs centaines de kilomètres sous la surface de la terre.

Triangulation ...Triangulation ...

Mesure des distancesMesure des distances

Vitesse de déplacement x durée du déplacement = distanceVitesse de déplacement x durée du déplacement = distance

186 000 miles par seconde186 000 miles par seconde

Les satellites sont à une distanceLes satellites sont à une distanceorbitale de 11 000 milesorbitale de 11 000 miles

Le temps perpendiculaire deLe temps perpendiculaire dedéplacement du signal radiodéplacement du signal radioest de l’ordre de 0,06 secondesest de l’ordre de 0,06 secondes

Mesure du temps de déplacement des signaux:Mesure du temps de déplacement des signaux:à partir du délai requis pour synchroniser 2à partir du délai requis pour synchroniser 2signaux émis en même temps (un parsignaux émis en même temps (un parles satellites et un autre par le récepteur).les satellites et un autre par le récepteur).

La mesure du temps doit être très précise:La mesure du temps doit être très précise:0,001 seconde = 200 miles!0,001 seconde = 200 miles!

Sur les satellites: horloges atomiquesSur les satellites: horloges atomiques

Où sommes nous?Où sommes nous?

La distance par rapport à un satellite est déterminée en mesurant le La distance par rapport à un satellite est déterminée en mesurant le temps requis pour qu’un signal radio atteigne un récepteur.temps requis pour qu’un signal radio atteigne un récepteur.

Pour effectuer la mesure, on suppose que tant les satellites que les Pour effectuer la mesure, on suppose que tant les satellites que les récepteurs génèrent le même PRC exactement en même temps.récepteurs génèrent le même PRC exactement en même temps.

En comparant le retard de réception du PRC des satellites p/r au PRC En comparant le retard de réception du PRC des satellites p/r au PRC des récepteurs, on peut déterminer le temps requis pour que le PRC du des récepteurs, on peut déterminer le temps requis pour que le PRC du satellite atteigne le récepteur.satellite atteigne le récepteur.

En multipliant ce temps par la vitesse de la lumière, on obtient la En multipliant ce temps par la vitesse de la lumière, on obtient la distance.distance.

Pour les récepteurs, oubliez les Pour les récepteurs, oubliez les horloges atomiqueshorloges atomiques

Le truc: une quatrième mesure de positionLe truc: une quatrième mesure de position

Puisque pour un récepteur donné, l’erreurPuisque pour un récepteur donné, l’erreurd’estimation est la même peu importe lad’estimation est la même peu importe laprovenance du signal, il n’y a qu’à trouverprovenance du signal, il n’y a qu’à trouverle facteur de correction qui fera en sorte quele facteur de correction qui fera en sorte queles trois cercles passent tous par le même point.les trois cercles passent tous par le même point.

SASA

SBSB

SCSC

xx

Point à positionnerPoint à positionner

Mesures avec synchronisation parfaiteMesures avec synchronisation parfaite

Mesures avec délai de synchronisationMesures avec délai de synchronisation

Une quatrième mesure …Une quatrième mesure …

Si trois mesures parfaites peuvent positionner Si trois mesures parfaites peuvent positionner précisément un point, quatre mesures précisément un point, quatre mesures

imparfaites peuvent faire la même chose!imparfaites peuvent faire la même chose!

Le trucLe truc

Conséquence: chaque récepteur GPS doit avoir auConséquence: chaque récepteur GPS doit avoir aumoins quatre canaux de communication pour pouvoirmoins quatre canaux de communication pour pouvoir

effectuer les quatre mesures simultanément.effectuer les quatre mesures simultanément.

Connaître la position des Connaître la position des satellitessatellites

Altitude: 11 000 milesAltitude: 11 000 miles

La position des satellites est telle qu’au La position des satellites est telle qu’au moins 5 d’entre-eux sont «visibles» de moins 5 d’entre-eux sont «visibles» de n’importe quel point de la planèten’importe quel point de la planète

Pour connaître la position exacte des Pour connaître la position exacte des satellites et la corriger au besoin ou satellites et la corriger au besoin ou donner aux satellites des informations donner aux satellites des informations révisées sur leur position, il faut révisées sur leur position, il faut réestimer régulièrement leur position à réestimer régulièrement leur position à partir du segment de contrôle.partir du segment de contrôle.

Il y a 5 stations qui utilisent des radars pour vérifier l’altitude exacte, la position et laIl y a 5 stations qui utilisent des radars pour vérifier l’altitude exacte, la position et lavitesse des satellites: Hawaï, Ascention Island (ouest de l’Afrique), Diego Garciavitesse des satellites: Hawaï, Ascention Island (ouest de l’Afrique), Diego Garcia

(Californie), Kwajalein (Marshall Islands, sud-est du Japon), Colrado Springs (Colorado)(Californie), Kwajalein (Marshall Islands, sud-est du Japon), Colrado Springs (Colorado)

Sources de délais dans la Sources de délais dans la transmission des signauxtransmission des signaux

Variations de position des satellites (forces Variations de position des satellites (forces gravitationnelles de la lune et du soleil, vents gravitationnelles de la lune et du soleil, vents solaires)solaires)

Particules électriquement chargées dans la Particules électriquement chargées dans la ionosphèreionosphère

Vapeur d’eau dans la troposphèreVapeur d’eau dans la troposphère

Rebondissements des signaux sur des obstacles Rebondissements des signaux sur des obstacles terrestres (montagnes, édifices, etc.)terrestres (montagnes, édifices, etc.)

Effets des sources d’erreurs (en Effets des sources d’erreurs (en mètres)mètres)

GPS standardGPS standard DGPSDGPS

horloges des satelliteshorloges des satellites 1,51,5 0,00,0

erreurs orbitaleserreurs orbitales 2,52,5 0,00,0

ionosphèreionosphère 5,05,0 0,40,4

troposphèretroposphère 0,50,5 0,20,2

récepteurrécepteur 0,30,3 0,30,3

multipathmultipath 0,60,6 0,60,6

SA (SA (selective availabilityselective availability)) 3030 0,00,0

GPS au travail: la localisationGPS au travail: la localisation

N’importe quel point dans n’importe quelle N’importe quel point dans n’importe quelle condition atmosphériquecondition atmosphérique

Où forer exactement en mer?Où forer exactement en mer?

Construction de barrages et de routesConstruction de barrages et de routes

Mesure la croissance des montagnes Mesure la croissance des montagnes (Éverest) ou la dérive des continents(Éverest) ou la dérive des continents

GPS su travail: la navigationGPS su travail: la navigation

En mer, dans les airs et sur terreEn mer, dans les airs et sur terre Les pêcheurs peuvent utiliser le système GPS pour Les pêcheurs peuvent utiliser le système GPS pour

retourner aux mêmes points de pêche à chaque retourner aux mêmes points de pêche à chaque foisfois

Atterrissages en zones montagneuses ou urbaines Atterrissages en zones montagneuses ou urbaines (Los Angeles, Hong Kong)(Los Angeles, Hong Kong)

Bateaux de croisières et cargosBateaux de croisières et cargos Pour déterminer le passage des frontières qui Pour déterminer le passage des frontières qui

séparent les pays (air, mer, sol)séparent les pays (air, mer, sol)

GPS au travail: le suiviGPS au travail: le suivi

Pour retrouver des véhicules volésPour retrouver des véhicules volés

Pour dire à un client quand sa livraison va arriver et où elle Pour dire à un client quand sa livraison va arriver et où elle en est rendue (Yellow et Transport Besner)en est rendue (Yellow et Transport Besner)

Pour diriger les véhicules et espacer les autobus par exemplePour diriger les véhicules et espacer les autobus par exemple

Pour diriger l’ambulance la plus près sur un lieu d’accidentPour diriger l’ambulance la plus près sur un lieu d’accident

Pour aider les pétroliers à éviter des conditions dangereusesPour aider les pétroliers à éviter des conditions dangereuses

Polices et pompiersPolices et pompiers

Pour les taxis: 2 compagnies australiennes ont recours au Pour les taxis: 2 compagnies australiennes ont recours au GPS pour le suivi de leurs 3 500 taxis dans 3 villesGPS pour le suivi de leurs 3 500 taxis dans 3 villes

GPS au travail: la cartographieGPS au travail: la cartographie

Cartes du mondeCartes du monde Cours d’eauCours d’eau FrontièresFrontières ForêtsForêts RoutesRoutes VillesVilles

GPS au travail: détermination du GPS au travail: détermination du temps (temps (timetime))

Temps universelTemps universel Pour synchroniser des activités:Pour synchroniser des activités:

en astronomieen astronomiepour les réseaux informatiquespour les réseaux informatiquespour les systèmes de communicationpour les systèmes de communicationpour les banques et les boursespour les banques et les boursespour les stations de télévisionpour les stations de télévisionpour les stations météorologiquespour les stations météorologiquespour les aéroportspour les aéroportspour les compagnies d’électricitépour les compagnies d’électricité

GPS: sites WEB intéressantsGPS: sites WEB intéressants

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ProgrammeProgramme