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簡単でわかりやすい!GPSとGNSSの違いとは?仕組みや必要性もプログラマーが詳しく解説

なぜ必要?GPSだけでは足りないわけ

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GPSはアメリカがつくったものです。元々は世界で活動するアメリカ軍のためのものなので、アメリカ国内だけでなく、世界中で利用可能。では、なぜ他の国はわざわざGPSと似たようなものをあらためてつくったのでしょう。GPS以外の似たようなものや、日本のものについて説明します。

すべてはアメリカしだい?都合で利用が制限されたGPS

正確な位置が分かるGPSですが、どのくらい正確なのでしょう。理論的には「95%の確率でずれが10m以内」です。しかし、GPSはこの正確さが制限されていた時期があります。もともとアメリカが軍事目的で用意したものですが、GPS自体は誰でも利用可能です。アメリカにとって都合の悪い相手も利用できます。そのため、1990年から2000年にかけて、民間利用に対しては意図的にずれが100mに広がるようになっていました。

今はこのようなずれはありませんし、そのための仕組みも衛星に内蔵されていないとされています。しかし、当時はこれでは困る国がそれぞれ独自に同様なシステムを作りました。一般的には以下の4つがGNSSとされています。

・GPS(アメリカ)
・Gallileo(EU)
・GLONASS(ロシア)
・北斗系統 (BDS) (中国)

24個じゃ足りない?GPSを補強する「みちびき」

アメリカのGPSは24個の人工衛星を使っています。これで全世界をカバーしているわけです。GPS衛星は静止衛星ではないため、地上から見た位置は常に動いています。そのため、日本から使える衛星は一般的には6〜10個です。最低4個の衛星が使えれば位置はわかりますが、より正確な位置を知るには8個の衛星が必要と言われています。そうすると、時と場合によって不足することも。また、建物の多い都市部でも正確な位置がわかるためにも日本の真上に衛星が必要です。

そのため、日本は準天頂衛星みちびきを打ち上げました。現在、4つの衛星が変わるがわりで日本上空にくるようになっています。みちびきを使ってより正確な位置がわかるようにしているのです。みちびきは正確には地域航法衛星システム(RNSS)と呼ばれます。

備えあれば憂いなし!いざという時のバックアップ

GPSは宇宙にある人工衛星からの電波で動きます。宇宙にあるので地上の災害とは無関係ですが、宇宙でも事故があります。2021年度にJAXAが管理している十数個の衛星について、危険な状況が250件以上あったそうです。このように宇宙でも、漂うごみなどで衛星が故障してしまう危険があります。

全世界を24個でカバーするGPS衛星が事故で1個使えなくなっただけで、大きな影響が出てしまいますよね。そのため、それを補うような衛星が必要なのです。ただ、それをアメリカだけで負担するのは大変。それもあって、GPSと同様な衛星をいくつかの国などで打ち上げているのです。

\次のページで「生活に欠かせないGPSやGNSS、多くの衛星で世界中をカバー」を解説!/

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