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GPS

じーぴーえす

アメリカ合衆国の運用する地球上の現在位置を測定するためのシステム。全地球測位システム。
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概要

Global Positioning System(全地球測位システム)。
元々アメリカ合衆国の軍事システムだったが、現在では民生用に開放されている。

衛星軌道上に30のGPS衛星があり、上空の複数の衛星からの信号を受信することで現在位置を割り出す。そのため位置情報データを衛星に送信しているわけではない。
信号には時刻データも含まれており、同様に複数データを組み合わせることで正確な時間を入手できる。
数学的に3つの球形空間の接点が2つに限られることを利用している(GPSの場合、片方は地球上ではなく空間に浮いた点になる)。
理屈としては平面上で中心座標や半径がそれぞれ異なる3つの円の交点座標を求めるのと似ている。

民生利用

始めの頃は船舶・航空機や測量機器、登山用の高級時計などに搭載されていたが、現在ではカーナビゲーション・システムやスマートフォンなど一般の電子機器にも搭載されている。
きっかけは1983年9月の大韓航空機撃墜事件で、なぜその航路を採ったか経緯が一切不明ながら民航機である大韓機がソ連(当時)領空を侵犯してしまい、撃墜されたもの(その後、領空侵犯してしまった民航機の撃墜は明文で禁止された)。天測やロラン局などの電波灯台では何らかのミスで違うコースを採ってしまうことが避けられず、予防策としてそれまで軍事用限定だったGPSを精度を落としつつも提供することが始まった。
近年の個人用携帯電子機器には基本的に搭載されていると見ていい(スマートフォン、カメラなど)。
スマートフォンなどではGPS利用時の消費電力が大きい為にジャイロセンサーや加速度センサーを補助に活用することもある。
他には農業機械に搭載し自動操縦で農作業を行うことも可能とされている(但しGPSのみでは位置情報の精度に欠ける)。

各国の衛星測位システム

GPSはあくまでもアメリカ合衆国の軍事システムであるため、平時有事問わず使用制限が行われる可能性がある。
実際、かつては平時の民生用システムの精度を10~30m程度まで落としており、軍事的緊張が高まるとその周辺地域では急に精度が上がっていたこともあった。
また、運用開始が比較的古く、プログラムの仕様も古いため衛星の内部時計は一度既にオーバーフローしている。

そのため、米国に頼らないシステム構築や自国範囲での精度向上のために類似のシステムを構想する計画が世界中にある。ロシアのGLONASSやEUのGalileo、中国の北斗、日本の準天頂衛星システムがこれに当たる。

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