GPSの仕組みがついに解明!

ひと昔、みなさんの先祖は夜空を見て居場所を特定していました。そしてそこから、地図が発明され、少しずつテクノロジーが進化したんです。今では、ある魔法の技術を使って運転経路を確認したり、迷子になった友達に居場所を送ったり、どのくらいの距離を走ったか確認する事ができます。その技術の名前はGPS。その背後に隠された秘密を解明していきましょう。

GPSはもともと軍事発明だったという事はご存知でしたか?最高品質の信号はもともと、軍事目的のみ使用されていましたが、2000年の5月には、すべての人々が無料で利用できるようになったんです。現在だと、あらゆる場所でGPSが使われていて、子供やアルツハイマー病を患っている親戚を追跡するためのGPSインソールでさえ購入することができるんです。

音楽:

Epidemic Sound https://www.epidemicsound.com/より

関連ビデオ:

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タイムスタンプ:

GPSの歴史  0:29

どのようにして機能しているのか? 1:56

2次元と3次元三辺測量 3:31

計算方法 6:16

ちょっとしたおまけ 9:38

概要:

―簡単に言うと、GPSは衛星、地上局、そして受信機という三つの基本部分によって成り立っています。

―地上局はレーダーを使って、衛星が実際にあるべき場所にあるかどうか調べます。

―GPSシステムは地球を周回する32個の起動している衛星を持ちます。そのうちの24個はコアの衛星で、他の8個は緊急事態が起こった時の交換品として機能します。

―GPSは三辺測量メカニズムを使用しているので、地球上の受信機は正確な位置を計算するために、少なくとも4つの衛星を見なければなりません。

―2次元三辺測量というのは、地図上で緯度と経度の位置を計算します。

―3次元三辺測量に関して言うと、2次元三辺測量とほぼ同じですが、図面上に円ではなく球があるんです。3次元の位置は緯度、経度、そして高度も含まれています。

―GPS衛星は、それらの位置や現在時刻に関する情報を一定の間隔でGPS受信機に送信します。受信機は信号という形で情報を取得するんです。

―GPS衛星には、正確な時間を刻む原子時計がありますが、どの受信機にもこの時計を取り付けるのは不可能です。

―衛星の原子時計は、毎日、地上の時刻より38マイクロ秒早く進んでいます。科学者がこの問題を解決しなかったら、GPSの位置は毎日9kmほど離れた場所を示していた事でしょう。

―受信機にはGPSアルマナックもあり、衛星の位置を追跡する事ができます。

―GPSは、人や物の正確な位置を特定するだけではなく、100億分の1秒内に正確な時報を送信します。

―確かにGPSは信じられないほど正確で便利ですが、時々全く予期しない場所に辿り着く事があります。特に農村地域などでは、よく起こるのです。

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声の出演:かいどうまゆ(Studio Kiwi)

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