あれこれお役立ち

GPSはどうやって位置を特定する?GPSの仕組について驚きのテクノロジーをわかりやすく解説

2023年7月3日

GPSって言葉は聞いたことありますよね?

どうしてこの記事を書こうと思ったかというと、ただ自分が最近、はじめてその仕組を知ったからなんです。当たり前にGPSって言ってるけど、そもそもなんだっけって。

それでせっかくなので皆さんにも共有したいと思い記事にすることにしました。

誰かの役に立つかわかりませんが、飲み会の席などでのほんの一コマの雑談テーマとしてどうでしょうか。お子さんに教えてあげるとかでも。

では。

GPSって何?仕組みは?

皆さん、GPSって耳にしたことありますよね?でも、その具体的な仕組みについて詳しく知らない方も多いのではないでしょうか。そこで今日は、GPSの中身について一緒に見ていきましょう。

まず、GPSって何の略でしょうか?

意外と知らないのでは。これはGlobal Positioning Systemの略です。

直訳すると「全地球測位システム」です。しかし、これだけだと、ピンとこないかもしれませんね。

もっと具体的に説明すると、GPSはあなたが地球上のどこにいるのかを正確に教えてくれるシステムのことです。

衛星と地上のやり取り

まず、GPSっていうのは、地球の周りをぐるぐると回っている複数の衛星と、地上のGPS受信機(例えばスマホやカーナビなど)が情報を送り合って動いているんです。

これらの衛星は、絶えず地上に向かって「今の時間と自分がいる位置」を送信しています。

高精度な時計と微妙な遅延

この送信の仕組みが面白いんですよ。

衛星には超高精度の原子時計が内蔵されていて、その時計からの信号と衛星の位置情報が一緒に地上に送られるんです。

これらの信号は光速で移動するから、地球上のどこにいても一瞬で到達します。

衛星から「こっちは、◯時やで〜」という情報を発信しているんです。

一方、地上のGPS受信機は、これらの信号をキャッチします。

ただ、信号が衛星から地上の受信機まで到達するのには、わずかですが時間がかかります。

それは、信号が光速で移動していても、衛星と受信機との間にある距離によって微妙な遅延が生じるからなんです。

なので、衛星からは「いま、12時1分1秒やで〜」と発信しているのに、受信機側では「受けとったのは、12時1分2秒や」

お、1秒ズレあるな、となるのです。←ほんとはこんなにズレませんがわかりやすいように。

驚きの計算、三角測量

そして、この遅延を利用してGPSは驚きの計算をします。

受信機は最低で3つの衛星からの信号をキャッチすればいいんですが、実用で使われているGPS機器では4つの衛星の信号を使って、それぞれの信号がどれだけ時間をかけて到達したかを計測します。

その情報(ズレの時間)から、各衛星までの距離を割り出し、それをもとに受信機が地球上のどこにあるかを計算するんです。

これが、GPSがあなたの位置を知らせてくれる仕組みなんです。

GPSと私たちの生活

ちょっと難しいかもしれませんが、このようにGPSは複雑な計算を瞬時に行って、私たちに今いる場所を教えてくれます。

GPSの仕組みについて、簡単に説明しましたが、なんとなく仕組みはわかりましたか?

そんなGPSの秘密について今日はここまで。

次回は、このGPSを使った便利なアイテムについてご紹介しますので、お楽しみに!

スポンサーリンク

-あれこれお役立ち