三国間調査とは-GPSデバイスが数学を使用して位置を特定する方法

三極測定は全地球測位システム (GPS)ユーザーの位置、速度、高度を決定するためにデバイスが使用する数学的手法。複数のGPS衛星からの無線信号を継続的に受信して分析し、円、球、三角形の幾何学的形状を適用することにより、GPSデバイスは追跡された各衛星の正確な距離または範囲を計算できます。

地図ナビゲーション

三国間測定の動作原理

三国間測定は、計算に角度測定を使用しませんが、三角測量の複雑なバージョンです。単一の衛星からのデータは、地表の大きな円形領域内のポイントのおおよその位置を提供します。 2番目の衛星からのデータを追加すると、GPSは、ポイントの特定の場所を2つの衛星データ領域が重なる領域に絞り込むことができます。 3番目の衛星からのデータを追加すると、地表上のポイントの正確な位置を知ることができます。

すべてのGPSデバイスは、正確に位置を計算するために3つの衛星を必要とします。 4番目の衛星(4つ以上の衛星)からのデータにより、ポイントの位置の精度がさらに向上し、高度、飛行機の場合は高度などの要素を計算することもできます。 GPS受信機は通常、4〜7個の衛星を同時に追跡し、三辺測量を使用して情報を分析します。 

GPS衛星

存在米国国防総省世界中で24の衛星中継データを維持しました。どこにいても、GPSデバイスは、樹木が茂った地域や高層ビルのある大都市でも、少なくとも4つの衛星と連絡を取り合うことができます。各衛星は1日に2回地球を周回し、約12,500マイルの高度から定期的に地球に信号を送信します。衛星は太陽エネルギーで動作し、予備電源を備えています。

GPSが失敗したとき 

GPSナビゲーターが十分な衛星を追跡できず、不十分な衛星データを受信すると、三国間測定は失敗します。大きな建物や山などの障害物も、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何らかの方法でユーザーに通知します。

衛星も一時的に故障する可能性があります。たとえば、対流圏と電離層信号の動きが遅すぎる可能性があります。信号は、地球上の特定の地層や構造物から信号を放出することもあり、その結果、三国間測定誤差が発生します。 

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とともに導入されました。それが米国政府によって単独で管理され使用されたのは1980年代になってからでした。米国が管理する24のアクティブな衛星の完全な艦隊は、1994年まで使用されませんでした。

GPSデバイスは衛星にデータを送信しません。 GPSデバイス(このテクノロジーを搭載したスマートフォンなど)は、電話システム(携帯電話の塔やネットワークなど)やインターネット接続を使用して、測位精度をさらに向上させることもできます。後者の2つのシステムを使用する場合、GPSデバイスはこれらのシステムにデータを送信する場合があります。

GPS衛星システムは米国政府が所有しているため、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、他の国でも独自のGPS衛星ネットワークを開発しています。これらには以下が含まれます:

  • 中国北斗衛星航法システム
  • ロシアのグローバルナビゲーション衛星システム(GLONASS)
  • EUガリレオポジショニングシステム
  • NAVICとしても知られるインドのインド地域航法衛星システム(IRNSS)
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