三辺測量は、GPS（Global Positioning System）デバイスがユーザーの位置、速度、および高度を決定するために使用する数学的手法です。 GPSデバイスは、複数のGPS衛星からの無線信号を常に受信して分析し、円、球、三角形のジオメトリを適用することによって、追跡されている各衛星の正確な距離または範囲を計算できます。
三辺測量のしくみ
三辺測量は三角測量の洗練されたバージョンですが、計算の角度の測定は使用しません。単一の衛星からのデータは、地球表面上の大きな円形領域内の点の一般的な位置を提供する。第2の衛星からデータを追加することにより、GPSは、その点の特定の位置を、衛星データの2つの領域が重なる領域まで狭めることができる。第3の衛星からのデータを追加することにより、地球表面上のポイントの正確な位置が得られます。
全てのGPS装置は、位置の正確な計算のために3つの衛星を必要とする。第4の衛星からのデータ、またはさらに4つ以上の衛星からのデータは、ポイントの位置の精度をさらに向上させ、仰角または航空機の場合には高度を計算することも可能にする。 GPS受信機は、日常的に4〜7個の衛星を追跡し、三角測量を使用して情報を分析する。
GPS衛星
米国国防総省は、世界中のデータを中継する24の衛星を管理しています。あなたのGPSデバイスは、たとえ森林地帯や高層ビルの大都市圏であっても、地球上のどこにあっても少なくとも4つの衛星と接触し続けることができます。各衛星は1日2回地球を周回し、定期的に約12,500マイルの高度から地球に信号を送ります。サテライトは太陽エネルギーで動作し、バックアップバッテリを持っています。
GPSが失敗したとき
GPSナビゲータが十分な衛星を追跡できないために不十分な衛星データを受信すると、三辺測量は失敗する。大きなビルや山などの障害物は、弱い衛星信号をブロックし、正確な位置計算を妨げる可能性があります。 GPSデバイスは、正しい位置情報を提供できないことをユーザに何らかの形で警告する。
サテライトも一時的に失敗する可能性があります。例えば、対流圏や電離層の要因によって信号があまりにも遅く動くことがあります。信号はまた、地球上の特定の地層や構造物を突き抜け、三畳込みのエラーを引き起こす可能性があります。
政府のGPS技術とシステム
GPSは1978年に最初の全地球測位衛星の打ち上げで導入されました。それは1980年代まで米国政府によって統制され、使用されました。米国によって管理されている24の活動衛星の全艦隊は、1994年まで使用されなかった。
GPSデバイスは、衛星にデータを送信しません。この技術を搭載したスマートフォンなどのGPSデバイスでは、携帯電話の塔やネットワークなどの電話システムやインターネット接続を使用して、ロケーションの精度をさらに高めることができます。後者の2つのシステムを使用する場合、GPSデバイスがこれらのシステムにデータを送信することがあります。
GPS衛星システムは米国政府によって所有されており、ネットワークへのアクセスを選択的に拒否または制限することができるため、他の国々では独自のGPS衛星ネットワークを開発しています。これらには、
- 中国の北斗航行衛星システム
- ロシアの全地球測位衛星システム（GLONASS）
- 欧州連合のガリレオ測位システム
- インドのインディアン地域航行衛星システム（IRNSS）は、NAVIC
