物流娘。ブログ「今月はGPSのうんちくを説明します！」

皆様、こんにちは。日本セパレートシステムでマーケティングアドバイザーをしている吉政でございます。

物流娘。のブログが更新されましたのでご紹介します。
今月はGPSのうんちくを説明します。
なお、バックナンバーと今月号については、以下をご覧ください。
http://www.sepa-system.co.jp/blog/article.php?story=2012012219584678

今月号については以下をそのままお読みください。

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皆さん、こんばんは。

今日のテーマはGPSです。
私は方向音痴なので、知らない場所で歩くときは地図サービスに頼りきりです。
どちらに進んだかも分からないので、歩いた軌跡が地図上に表示されるアプリをとても便利に使っています。

もともとGPSは、アメリカ合衆国の軍事用システムでした。
インターネットもそうですが、最初は軍事用に作られたものって多いですよね。

GPSとは、グローバル・ポジショニング・システム （Global Positioning System、全地球測位システム）の略称で、上空に打ち上げられたGPS衛星から配信されるデータを地上にあるGPS受信機が受信し、そのデータから GPS受信機の位置情報を計算することのできるシステムです。
GPS衛星とGPS受信機を使ったこの仕組みのことをGPSと言いますが、最近ではGPS受信機のことを単にGPSと呼ぶことも多いようです。

私たちが持ち歩いているGPS受信機ですが、これの位置を知るためには、最低4つのGPS衛星からデータを受信しなくてはなりません。
GPS衛星は現在30個ほどあり、地球上を約12時間周期で公転しています。

GPS受信機は、各GPS衛星から次の2つの情報を受け取ります。
(1)GPS衛星の位置
(2)GPS衛星からGSP受信機までの距離（時差なども考慮する）

幾何学の話になってしまいますが、この(1)点と(2)線を元に、GPS受信機の位置を計算できます。
1つのGPS衛星では、地球上のどこかの円周上に、GPS受信機が存在することが分かります。
2つのGPS衛星では、地球上のどこか2点のうちどちらかに、GPS受信機が存在することが分かります。
3つのGPS衛星で、GPS受信機のある場所を1つに絞れます。

このように、理論的には3つのGPS衛星でGPS受信機の位置を求めることができますが、実際にはさまざまな誤差が生じてしまい、この誤差を相殺するために、4つ目のGPS衛星も必要です。
また、GPS衛星の数は多い方が、より誤差を少なくすることができます。
日本の場合、晴れの日で6～10個のGPS衛星と通信ができます。

誤差についてですが、例えばGPS受信機の時刻がたったの100万分の1ズレていただけで、現在位置の計算結果が300mもズレてしまうこともあります。
通常のGPS受信機（を搭載した機器）にはそんなに高度な時計はついていないので、通信する衛星の数を増やす以外にも、色々な補正処理を行っています。

カーナビの場合、加速度センサーを使い、最初に現在位置を計算した地点からどのような移動を行ったかで、GPS受信機の方でも独自に現在位置を調整することができます。
これは、GPS衛星との通信が途絶えてしまうトンネルの中などで有効です。

携帯電話の場合は、周囲にある複数の基地局とのやり取りから現在位置をある程度調整することができます。

一般的なナビでは、水平移動に対して処理能力を多く使っているため、垂直移動には弱いことがあります。
高速道路の高架下を走っているのに、高速を走っていることになってしまったことはありませんか？
登山用のGPS受信機では、気圧を利用して、高度を調整しるなど工夫をしています。

他にもありますが、GPSは本当に様々条件を元にして現在位置を計算しています。

ところで、GPSはアメリカ合衆国のシステムのため、他国や民間が使用するには一定の制限があります。
10年前まではアメリカの軍事上の理由で、現在位置の誤差が発生するように故意に手が加えられていました。
他国のシステムに頼りすぎるのは良くないということで、ロシア、ヨーロッパ、それから日本でも、独自のGPSシステムを構築しようと計画されています。
ただ、実現には予算などの障害が多いようですね。

最後に、普段何気なく使用してしまうほど私たちの生活に浸透してきたGPSですが、とても便利な反面、使い方を間違えると犯罪に巻き込まれることもありますので、特に自分の現在位置の公開には注意をしましょう。
携帯カメラで撮影した写真に、自動でにGPS情報がついてしまっていることもあります（あとから削除できます）。
これはTwitterなどにも言えることですが、むやみに自分の生活パターンを公開するのは危険です。
上手に活用していきたいですね。

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なお、バックナンバーについては、以下をご覧ください。
http://www.sepa-system.co.jp/blog/article.php?story=2012012219584678