GPSにおける三辺測量

GPSユニットは三辺測量を使用して地表の位置を特定します

全地球測位システム(Global Positioning System)ユニットは、ユーザの位置、速度、および高度を決定するために、三辺測量の数学的技法を使用する。 GPSユニットは 、いくつかのGPS衛星からの無線信号を絶えず受信し、分析する。 彼らは、これらの信号を使用して、追跡されている各衛星の正確な距離または範囲を計算します。

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。 単一の衛星からのデータは、地表の広い領域に位置を特定します。 第2の衛星からのデータを追加することにより、衛星データの2つの球が重なる領域に位置が狭まる。 第3の衛星からのデータの追加は比較的正確な位置を提供し、すべてのGPSユニットは正確な配置のために3つの衛星を必要とする。 第4の衛星または4つ以上の衛星からのデータは、精度を高め、正確な標高または航空機の場合は標高を決定する。 GPS受信機は、日常的に4〜7個の衛星を追跡するか、またはより多く同時に追跡し、情報を分析するために三辺測量を使用する。

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、標高約12,500マイルの地球に定期的に信号を送ります。 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履歴

GPSは1978年に最初の衛星の打ち上げで導入されました。 それは1980年代まで軍によって制御され、使用されていた。 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年まで存在しなかった。

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。 ナビゲータは、誤った位置情報を提供するのではなく、ユーザーに通知します。 衛星は、対流圏や電離圏の要因によって信号があまりにもゆっくりと移動するため、一時的に失敗することもあります。 また、信号は地球上の特定の地形や構造物を突き抜け、三辺測量誤差を引き起こす可能性があります。