GPSはどのように機能しますか？

前書き

昔から、人間は自分の位置を決めるために空を見てきました。 たとえば、船員たちは夜間に星座を使って自分たちがどこにいて、どこに向かっているのかを学びました。 現代では、全地球測位システム（GPS）は、世界のあらゆる場所の位置を把握するのに役立ちます。 人々の位置を決定するために古代に使われていた空の星は、人の正確な位置を伝えることができる衛星に置き換えられました。 地球上空に30個以上の衛星があります。

GPSのしくみ

GPSは、地上局、衛星、受信機の3つの部分からなるシステムです。 Global Positioning Systemの略で、米国政府がその技術を所有しています。 それは米国空軍によって運営されています。 ＧＰＳシステムが機能するためにユーザからのデータの送信に対する要求はない。 インターネットや電話の受信とは無関係に動作します。

衛星は星のように振る舞い、地上局はレーダーを利用して衛星が正しい位置にあることを確認します。 一方、自動車や電話のように、受信機は定期的に衛星からの信号を受信し、衛星からどれだけ離れているかを判断します。

受信機は、所有者の正確な位置を計算するために４つ以上の衛星を必要とする。 衛星は宇宙で何マイルも離れていますが、信じられないほどの正確さで人の位置は地上で容易に決定することができます。 受信者は、人が実際の位置から数ヤード以内にいる場所を特定できます。 ハイテク受信機は数インチ以内の場所を識別することができます。

GPSがいくつかの洗練された技術を使用するという事実に関係なく、それがどのように機能するかの概念は単純です。 GPS受信機（例えば電話）は衛星からの信号を受信します。 衛星の役割は、信号が送信される正確な時刻の送信です。 受信時間と送信時間の差は、受信機が各衛星からどれだけ離れているかを決定するために衛星によって使用されます。 受信機は衛星の正確な位置を持っているので、それらは人の正確な位置を決定することができる。 位置を決定する寸法は、北、東、および高度です。

GPSの精度は、天体暦の誤差、大気の影響、衛星の時計誤差などの要因によって異なります。