temps d'acquisition

Le temps d'acquisition est la durée écoulée entre la mise sous tension ou le redémarrage d'un récepteur GPS et le moment où il capte suffisamment de signaux satellites pour calculer une première position. Il ne s'agit pas du taux de rafraîchissement continu de votre position, mais du délai de démarrage. Un démarrage à froid, où le récepteur n'a aucune connaissance préalable de sa position ou de la constellation de satellites, nécessite généralement 30 secondes à plusieurs minutes. Un démarrage à chaud, où le récepteur conserve certaines données orbitales mais a été éteint pendant des heures ou des jours, peut s'achever en 10 à 30 secondes. Un démarrage à chaud, effectué dans les minutes suivant la dernière localisation avec des données d'éphémérides en cache toujours valides, peut obtenir un verrouillage en moins de 10 secondes.

Le récepteur doit collecter au moins quatre signaux satellites pour calculer une position tridimensionnelle plus une correction de temps. Chaque satellite transmet ses éphémérides (position orbitale), son almanach (état de la constellation) et son signal de synchronisation sur 1575,42 MHz, la fréquence L1. Le processeur du récepteur effectue une recherche bidimensionnelle des décalages Doppler et des phases de code possibles pour détecter le signal à spectre étalé de chaque satellite, qui n'occupe qu'environ 2 MHz de bande passante bien qu'il transporte des données à 50 bits par seconde. Les signaux faibles et une mauvaise géométrie, comme l'ombrage en canyon urbain ou un récepteur sous un feuillage dense, prolongent considérablement le temps d'acquisition, parfois jusqu'à plusieurs minutes, ou n'aboutissent à aucune localisation.

Les systèmes GPS assistés (A-GPS) et GNSS assistés (A-GNSS) réduisent le temps d'acquisition en téléchargeant des données d'éphémérides prédites et l'heure de référence via une connexion réseau avant de tenter le verrouillage satellite. Les récepteurs militaires et d'arpentage utilisant des signaux bi-fréquence L1/L5 ou L1/L2C peuvent acquérir plus rapidement que les unités civiles mono-fréquence car ils résolvent le délai ionosphérique plus rapidement. Les récepteurs définis par logiciel avec de grandes fenêtres d'intégration cohérente peuvent détecter des signaux plus faibles, mais au prix d'un calcul plus long, échangeant la vitesse contre la sensibilité.

Le terme reflète le sens télécommunications d'acquisition, signifiant établir ou verrouiller un signal. En radar et en communications, l'acquisition fait également référence à la détection de cible ou au verrouillage de porteuse. Les récepteurs GPS doivent acquérir chaque satellite indépendamment avant que le moteur de solution ne puisse calculer la position, de sorte que le temps d'acquisition total dépend souvent du satellite le plus difficile à détecter, et non d'une moyenne. Les spécifications diffèrent entre les fabricants et les chipsets ; un récepteur de smartphone grand public et un récepteur professionnel de qualité topographique résolvent le même problème physique mais avec des sensibilités et des stratégies de cohérence très différentes.