Le défi de la modernisation du GPS
Il permet de retrouver son chemin. Il guide les bombes vers leurs cibles et les avions et navires à bon port. Mais des concurrents chinois et européens lui dament le pion. Et des technologies de brouillage le compromettent. La mise à jour du système mondial de positionnement (GPS) s’avère tout un défi.
Depuis 2024, de nombreux vols commerciaux à destination des pays baltes et de l’Europe de l’Est sont devenus momentanément aveugles. La raison : un blocage par les Russes des signaux du système mondial de positionnement (GPS), qui permet aux pilotes de savoir où ils se trouvent. Transports Canada a publié un avis sur le risque de blocage des signaux GPS « dans les régions en conflit ». Une autre menace est l’usurpation (spoofing), où le signal GPS est imité pour donner au récepteur GPS un mauvais positionnement.
« Bloquer et imiter des signaux satellites est de plus en plus facile et de moins en moins coûteux, même si c’est illégal », dit François Pomerleau, titulaire de la chaire en robotique de terrain de l’Université Laval. « Il y a un désir de rendre la navigation plus robuste, en renforçant les systèmes satellites et en ajoutant d’autres systèmes de navigation. »
À la fin avril, le Pentagone a officiellement mis fin au programme OCX, qui a coûté 8 milliards de dollars US. Celui-ci devait améliorer la gestion informatique des satellites GPS pour les rendre moins vulnérables à l’usurpation et au blocage, notamment par le biais du cryptage. Parmi les stratégies envisagées, on comptait concentrer les ondes sur une zone plus petite pour qu’elles soient plus puissantes et difficiles à bloquer, modifier les signaux par des changements de logiciel contrôlés depuis la Terre et introduire des sceaux d’identification cachés dans les signaux.
« OCX a été victime d’une ambition trop grande de tout résoudre en même temps au lieu de faire des améliorations petit à petit », dit Todd Humphreys, directeur du laboratoire de navigation de l’Université du Texas à Austin. Face à la lente modernisation du GPS, certains avions et navires utilisent le système de télécommunications satellite Iridium, beaucoup plus coûteux que SpaceX, et qui est actuellement incompatible avec le GPS.
Le GPS a été développé par l’armée américaine dans les années 1970, avec un premier satellite lancé en 1977. Il y a actuellement 32 satellites en orbite, de la troisième génération, avec une technologie civile lancée en 1993. Chaque satellite émet des ondes radio contenant sa position et le moment de l’émission. Grâce à ces informations, un récepteur peut déterminer sa position avec une précision de quelques mètres pour les applications civiles et de quelques centimètres pour les applications militaires.
Mis à part le renforcement du système GPS, trois solutions s’offrent actuellement pour une navigation plus robuste : la reconnaissance du paysage par vidéo, le radar et le lidar, un radar utilisant la lumière plutôt que des ondes sonores. « Les systèmes de navigation des voitures, par exemple, utilisent déjà ces trois systèmes. Avec le GPS, il est difficile de savoir si on est dans une voie ou dans l’autre sur une route », souligne François Pomerleau.
Une autre avenue pour contrer les interférences avec le GPS est d’utiliser le magnétisme de la Terre, qui varie légèrement d’un endroit à l’autre. David Roy-Guay, cofondateur de SBQuantum, affirme qu’« on pourrait arriver à une précision de quelques dizaines de mètres ». SBQuantum a obtenu des contrats militaires canadien et américain pour développer un système de navigation magnétique, qui serait impossible à bloquer ou à usurper.
Quand les premiers satellites BeiDou, l’équivalent chinois du GPS, ont été lancés il y a dix ans, des chercheurs se sont interrogés sur les raisons de l’émission d’ondes similaires à celles du GPS. Avec la montée de l’usurpation, il est désormais clair que l’une des capacités de BeiDou, opérationnel depuis 2020, est de dérailler le GPS en temps de guerre. Ce système présente plusieurs avantages, notamment des communications bidirectionnelles.
Les autres systèmes de navigation incluent le Glonass russe, opérationnel depuis 1996, et le Galileo européen, lancé en 2025. Glonass, qui a connu une interruption de service au début du millénaire, est beaucoup moins avancé que le GPS.
Sources : La Presse, Département américain du Commerce, Ars Technica.
