GPS

GPS（Global Positioning System）とは、アメリカが開発、運用している人工衛星を利用した測位システム。同様のシステムとしてロシアのGLONASS（グロナス）、EUのGALILEO（ガリレオ）がある。これらはGNSS（Global Navigation Satellite System、全世界的航法衛星システム）と呼ばれる。

これに関して、現在日本ではGPSを補完する準天頂衛星システムの計画もすすめられている。

概要

GPSでは、高度約2万kmに24機の衛星（6つの軌道に各4機）を配置している。衛星はナブスター（NAVSTAR：NAVigation System using Timing And Ranging）と呼ばれ、それぞれの衛星には原子時計が４個搭載されている。ナブスターからは「何時何分何秒に発信」、といった時報のような信号が発信されており、受信機側は４つの衛星からこの信号を受信して位置を測定する（３つの衛星との距離を測ることによって受信機の位置を測定し、４つ目の衛星の信号で時刻の補正を行う）。

もともと軍用のシステムであり、歩兵用の携帯ナビや戦闘機が夜間でも編隊飛行を維持するための誘導装置、さらには巡航ミサイルや誘導爆弾用の誘導装置でも利用されている。民生用に解放されている信号には意図的に誤差を加えるSA（Selective Availability）という利用制限が設けられていたが、これを回避する方法はあり事実上有名無実化していた（SAは2000年に解除されている）。 

日本でもGPSはナビゲーションシステムに不可欠なものとなり、カーナビ、携帯電話付属のナビなどのほか、測量業務などにも利用されている。ただし視界内に4つ以上の衛星が見通せないと正確な位置が観測できないため都市部や山間部での正確な測位が行えない、あるいは時間がかかるという点から、準天頂衛星システム(QZSS：Quasi-Zenith Satellite System)と呼ばれる計画がスタートしている。

準天頂衛星とは、従来の静止軌道衛星と異なり、歪な8の字軌道をとることで、(日本のような)高緯度地域上空を飛行できる形としたもので、この準天頂衛星が3機以上あると常に日本上空に1機の衛星を見通せる状況を作れる。この衛星から発信される電波とGPSの電波を組み合わせることにより、従来、都市部や山間部など上空視界が限られる場所が減るだけではなく測位時間の短縮というメリットがあげられている。

現在、準天頂衛星初号機「みちびき」が2010年9月11日に打ち上げ予定となっており、この運用試験を行う予定である。

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関連項目

• 人工衛星
• 準天頂衛星初号機「みちびき」
• カーナビ