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方向音痴の私にとって、知らない場所に車で行く時には必ずと言っていいほどカーナビを使っています。そうしないと、とんでもない場所に行ってしまいそうなほど、方向感覚については自分を信用していません。

だから、徒歩で目的地に向かう時でも、スマホで自分が今どこに向かっているのか確認しながら歩くことが多いです。スマホ一つ持っていれば、迷子にならず安心な訳ですが、自分が今いる場所が瞬時にわかるなんて、改めて考えてみればすごいことなんですよね。

今では、誰もがスマホやカーナビのGPSの恩恵にあずかって生活しています。それでも、GPSを頼りにしているがゆえに、情報に誤差がある時には不便に感じますよね。

このGPSに誤差が出るのは何が原因なんでしょう?詳しく調べてみました。

GPSとは「全地球測位システム」のこと

GPSは、元々はアメリカの軍事用に開発したシステムで、GPS用の人工衛星を使って位置情報を特定する技術です。現在では、民間にアメリカ軍がシステムを解放し他の国でも独自の人口衛星を打ち上げることで、私たちの生活に身近な存在となりました。

私たちは、現在当たり前のようにGPSを使っていますが、この仕組みを技術的に説明するのは少し難しいので、簡単な言葉で説明していきますね。

まず、人工衛星は受信機へ自分の位置情報を発信します。すると、受信機は受け取った情報を基にして人工衛星との距離を計算し、端末を持つユーザーの現在地を特定します。

しかし、人工衛星が1機のみの通信だと、正確な位置情報を計算することができません。最低4機の人工衛星との通信によって、より正確な情報を計算しています。

それでも、普段GPSを使っていて感じる誤差ですが、どうしても生じてしまうのにはどんな原因があるのでしょうか?

GPSの誤差が生じる原因とは?

GPSシステムには、測位をより正確にする補正機構も備えているのですが、それでもなお誤差が出てしまうのには原因があることを、ザルツブルク大学とザルツブルク研究会社、デルフト工科大学による研究チームが解明しました。

この研究チームによると、GPSによる経路の測定をした時、複数の測定地点の間を埋める時に生じる誤差や測定時に生じる誤差からは逃れることができない、と言っています。

また、GPSの誤差が生じる原因については以下の点をあげています。

大気の状態

雲が立ち込めているなど、大気の状態が悪いとGPSの電波がうまく届かずに誤差が生じてしまいます。

また、宇宙からの影響の一つ、太陽フレアによってもGPSの情報に誤差が出る原因になります。

建物などの障害物

高層の建物や山などの障害物がある場合には、電波が反射して受信側に届きにくくなります。また、GPSを使う場所が障害物の多い場合には、人工衛星からの受信が少なくなるので誤差が生じます。

障害物の多い場所でGPSを活用する時には、スマホのGPSを補助する機能「A-GPS」を使うと、無線ネットワークから位置情報を得ることができます。

人工衛星の位置の影響

人工衛星は常に動いているため、水平線に対して低すぎる位置にあると、昇ってくる他の人工衛星を探して信号を受け取らなければならないため、誤差が出てきます。

また、人工衛星の位置が近すぎる場合や、上空に配置される(見えている)人工衛星が少ない時には誤差が生まれます。

まとめ

確かに、普段スマホのナビを使って運転している時に、トンネルに入ると位置情報が途切れることがありました。人工衛星の電波がトンネル内では届かない、ということなんですね。

GPSは、私たちの日常に当たり前にあって、1日の中でも様々な場面で活躍しています。GPSは無敵だと思っている節もありますが、今回調べてみて「登山でのコンパスとしては完ぺきではない」ということです。

山の中では電波の障害になるものが多く、人工衛星からの信号を誤差なく受け取ることが難しいので、あくまでサポートとしてGPSを使うことが望ましいんですよ。

便利なGPS、方向感覚に自信のない私には無くてはならないものです。これからもお世話になることになりますが、頼り過ぎないようにしてみようと思います。

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