【ジーピーエス】

GPS とは?

最終更新:
💡 宇宙の衛星が教えてくれる「今ここ」の仕組み

米国が運用する衛星測位システム。受信機が複数の衛星からの信号を使い、位置や時刻を計算する。カーナビやスマホの位置情報などに利用される。

📌 このページのポイント
衛星からの信号で、位置を計算衛星1衛星2衛星3衛星4位置 + 受信機の時計のずれ通常は4衛星以上を使う
衛星から現在地の答えが届くのではなく、信号が届く時間を使って受信機が計算する。衛星の配置や電波の遮蔽・反射も精度に影響する。
ひよこ ひよこ
GPSってどうやって場所がわかるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
衛星が送った時刻と、受信機に信号が届いた時刻から、信号が届くまでの時間を求めるんだ。その時間を距離に換算し、複数の衛星との位置関係から受信機の位置を計算する。単に衛星から現在地の答えを受け取る仕組みではないよ。
ひよこ ひよこ
なぜ4つの衛星が必要なの?
ペンギン先生 ペンギン先生
通常の測位では、3次元の位置に加えて、受信機の時計のずれも求めるためだよ。4つ以上の衛星の信号を使って計算する。ただし、4つ受信できれば必ず正確という意味ではない。衛星の配置や信号の遮られ方なども精度に影響するんだ。
ひよこ ひよこ
トンネルの中で地図アプリがおかしくなるのはなぜ?
ペンギン先生 ペンギン先生
衛星の電波が遮られて測位しにくくなるからだよ。屋内や地下だけでなく、高い建物による遮蔽や反射も誤差の原因になる。スマホの位置情報サービスでは、GPSに加えてWi-Fiや携帯基地局なども利用することがある。地図の表示位置がずれる原因は、GPSだけとは限らないんだ。
ひよこ ひよこ
GPSの信号は誰でも無料で使えるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
米国が公開する民間向けのGPSサービスは、世界で無料で利用できるよ。ただし、受信機や地図アプリ、データ通信まで無料という意味ではない。GPSはGNSSの一つで、欧州のGalileoなど別の衛星測位システムもあるんだ。
ひよこ ひよこ
スマホのアプリには、いつでも位置が分かるの?
ペンギン先生 ペンギン先生
アプリの利用許可や端末の設定によるよ。たとえばiPhoneでは、位置情報の使用を許すタイミングや、正確な位置を共有するかをアプリごとに設定できる。GPSの受信と、アプリが位置情報を使うことは分けて考えよう。使い方に合わせて設定を確認するといいね。
ペンギン
まとめ:ざっくりこれだけ覚えればOK!
「GPS」って出てきたら「衛星を使って現在地を割り出す仕組み」と思えればだいたいOK!
📖 おまけ:英語の意味
「Global Positioning System」 = 全地球測位システム
💬 米国が運用するシステムの名称だよ。衛星測位システム全般はGNSSと呼び、GPSのほかに欧州のGalileoなども含む。位置だけでなく時刻を得るためにも使われるんだ。

参考資料

← 用語集にもどる