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Pourquoi le GPS s'arrête dans un tunnel, pas la radio FM

En voiture, la voix du GPS se coupe dès l'entrée dans le tunnel. Pourtant, la chanson à la radio continue, parfois un peu brouillée mais reconnaissable.

Basé sur recherche scientifique (NASA – Space Communications and Navigation, Office of Engineering and Technology, FCC, Centre National d'Études Spatiales)

Cette coupure du GPS dans les tunnels intrigue, surtout quand la radio FM, elle, persiste. Beaucoup l’ont remarqué sur l’autoroute ou dans le métro : le guidage GPS se fige, alors que la musique ou la voix du journaliste ne s’interrompt pas toujours.

Ce phénomène ne se limite pas au GPS et à la radio. Il dit quelque chose de plus général sur la façon dont différentes technologies traversent ou butent sur les obstacles quotidiens : murs, rochers, béton. Mais il ne suffit pas de parler juste de “signal fort” ou “faible” : tout dépend du type d’ondes utilisées et de la manière dont elles interagissent avec l’environnement.

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Ondes courtes vs ondes longues

Le GPS reçoit des signaux très précis envoyés depuis l’espace, sur une fréquence autour de 1,5 gigahertz. Ces ondes, très courtes, ne traversent pas les matériaux épais comme le béton ou la roche. Un tunnel agit comme un couvercle : le signal s’arrête net dès qu’on n’a plus de 'vue directe' avec le ciel, explique la NASA (Space Communications and Navigation).

La radio FM, elle, utilise des ondes de fréquence plus basse (88-108 mégahertz), donc plus longues. Ces ondes résistent mieux aux obstacles : elles peuvent être réfléchies, diffractées ou même un peu absorbées puis ressortir, détaille le FCC (Office of Engineering and Technology). Cela permet au son de continuer, même si parfois il grésille ou faiblit.

Approfondir

Dans certains tunnels urbains, des répéteurs radio sont installés pour renforcer le signal FM, mais rarement pour le GPS. Le CNES (Centre National d’Études Spatiales) souligne que cela explique pourquoi la radio passe souvent, alors que le GPS reste muet.

Pas juste une question de puissance

On imagine souvent que la radio FM survit dans les tunnels parce qu’elle serait plus puissante ou plus 'basique' que le GPS. En réalité, ce n’est pas la force du signal qui compte, mais la forme de l’onde et sa capacité à contourner les obstacles. C’est ce qui rend la situation contre-intuitive : la technologie la plus avancée, le GPS, se révèle ici la plus fragile.

Variations selon le contexte

La qualité du signal FM dans un tunnel dépend de plusieurs facteurs : longueur du tunnel, épaisseur des murs, présence ou non de répéteurs. Dans certains tunnels très longs ou très profonds, même la radio FM disparaît progressivement. À l’inverse, le GPS peut parfois fonctionner brièvement à l’entrée ou à la sortie, si l’appareil capte encore un écho de signal.

Approfondir

Certaines technologies essayent de compenser la coupure GPS en utilisant les derniers points reçus, des capteurs d’inertie ou la triangulation avec les antennes mobiles. Mais aucune n’offre la précision du signal direct satellite, qui reste coupé tant qu’on est sous terre.

Faut-il équiper tous les tunnels ?

Les ingénieurs débattent du coût et de l’intérêt d’équiper tous les tunnels de répéteurs GPS ou radio. Le CNES note que dans les villes, maintenir la radio est parfois jugé plus prioritaire, car elle sert aussi aux messages d’alerte. Pour le GPS, le débat reste ouvert : certains proposent des solutions hybrides, d’autres estiment que la coupure brève ne justifie pas l’investissement.

Le GPS s’arrête sous terre car ses ondes courtes ne traversent pas les tunnels, alors que la radio FM, à ondes plus longues, y survit parfois.

Pour aller plus loin

  • NASA – Space Communications and Navigation — Explique pourquoi les signaux GPS (1,575 GHz) sont bloqués par les matériaux denses et ne traversent pas les tunnels. (haute)
  • Office of Engineering and Technology, FCC (USA) — Détaille comment les ondes FM (88-108 MHz) sont réfléchies, diffractées et traversent mieux certains matériaux. (haute)
  • Centre National d'Études Spatiales (CNES) — Illustre l’usage de répéteurs radio dans les tunnels urbains pour maintenir le signal FM, rarement pour le GPS. (haute)

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