gps
別表記：global positioning system
gps（ジーピーエス）とは～人工衛星を駆使した地理情報計測システムの名称です。地上のあらゆる地域の緯度・経度、高度が特定できる仕組みとして利用されています。GPSは「Global Positioning System」の略であり、直訳して「全地球測位システム」あるいは「全地球無線測位システム」などとも呼ばれます。
GPSは、地上の端末から高度およそ2万kmの軌道上に配置された「GPS衛星」へ信号を発信し、応答が返ってくるまでのわずかな時間差を計算・照合することで地理上の位置を特定します。複数のGPS衛星と同時に信号を授受することで、各衛星との応答時間の差が判明し、それによって精密な3次元の位置情報が取得できます。
位置情報の処理は地上の端末側で行わており、衛星自体が発信者の位置を把握しているというわけではありません。GPS端末としての機能は最近ではスマホ（スマートフォン）やカーナビ（カーナビゲーションシステム）などに不可欠の機能として組み込まれています。
GPS衛星は24基あり、地球をぐるりと取り囲むように配置されています。24基あると地球上のどんな僻地や極地に居ても最低3基のGPS衛星と通信可能であり、衛星3基と応答できれば精密に位置情報が割り出せます。
「GPS」という名称は、そもそもは米国が運用しているシステムの名称（固有名）であり、「人工衛星を使った測位システム」全般を指す一般名ではありません。一般名としては「GNSS」（全世界測位システム）という呼び方があります。しかしGPSが同種のシステムの代表格であり代名詞的存在となっているため、米国が運用している「（狭義の）GPS」以外のシステムも含めて広く「GPS」と呼ばれている場合がままあります。
GNSS、すなわち「（狭義の）GPS以外の衛星測位システム」としては、欧州連合（EU）が運用する「ガリレオ」、ロシアが運用する「グロナス」、日本が運用する「準天頂衛星・みちびき」などが挙げられます。高度な運用技術と莫大なコストを要する技術とうこともあり、自前のシステムを運用している国はそう多くはありません。日本は自国のGNSSを運用していますが、その名称はあまり浸透しておらず、しばしば「日本版GPS」のような表現が用いられます。
ジー‐ピー‐エス【GPS】
GPS（じーぴーえす）
地球の周回軌道上にある複数の人工衛星から発射される電波を受信し、その信号が到達する時間差を計算することで受信機の位置を知ることができる。位置として、地球上の緯度、経度、高度を測定することが可能なので、全地球測位システム(GPS)と呼ばれている。また、時間を計ることもできるので、受信機の移動速度を求めることも可能である。
GPSは、もともとアメリカ国防総省が軍事用に開発したもが、1990年代からは、航空機や船舶の航法システム、自動車のカーナビゲーションや地理の測量など広く一般に利用されている。
測量精度は数メートル程度であるが、誤差をリアルタイムで補正するD-GPSも開発・実用化され、測距精度を高めつつある。
国土地理院では、世界でもトップクラスのＧＰＳ観測網を整備しており、有珠山周辺には５基の受信機（観測点）を設置している。また、大学などの研究機関も新たに20基以上設置した。そして、各観測点の水平移動や鉛直移動を数センチから数メートルの精度で観測を続けている。マグマの上昇による地殻変動をとらえ、防災や学術研究に役立てることが目的である。
（2000.04.10更新）
GPS
読み方：ジーピーエス
別名：全地球測位システム
GPSとは、人工衛星と地上の制御局を利用して、自分の位置を測定するシステムのことである。高度約2万kmの6つの円軌道に4つずつ配された米国防総省が管理するGPS衛星からの電波を利用し、4つ以上の衛星からの電波の到着時間の差によって位置を測定する。この時、緯度、経度、高度などを数十メートルの精度で割り出すことができる。本来は軍事用に開発されたシステムであるが、最近では地学の研究や、自動車のナビゲーションシステムなどにも用いられている。
| 位置情報： | DLP EZナビウォーク Foursquare GPS GIS geoPORTAIL Google Maps |
【全地球測位装置】(ぜんちきゅうそくいそうち)
Global Positioning System（GPS）.
人工衛星を利用した航法支援装置。理論上、地球上のどこでも正確な現在位置を割り出す事ができる。
船舶や登山用では緯度・経度のみを表示する小型の受信機を使い、地図や海図と照合する方式が一般的。
一方、ユーザー側で地図の不備が予想される場合（自動車や携帯電話・スマートフォンなど）には、画面上に地図を表示するタイプの端末が主流。
現在のGPSシステムは、アメリカ空軍が構築したシステムが民間に開放されたものである。
このため、GPSシステム全体の維持管理もほぼ全てアメリカ合衆国内で行われている。
開放当初はアメリカの軍事政策上の理由（敵に利用されることを防ぐため）から、米軍の軍用受信機以外で受信すると必ず数十ｍの誤差が生じるように設定されていた。
「SA(Selective Availability)」と呼ばれていたこの設定は現在解除されており、2007年にはジョージ・W・ブッシュ大統領（当時）とアメリカ国防総省が「今後は恒久的にSAの設定を行わない」旨の大統領決定を発表しているが、将来、復活しないという保証はどこにもない。
この状況を憂う声もあり、日本・ロシア・EUなどは独自のGPSシステムを構築するための研究開発を進めている。
殊に近年、2008年以降の全世界的景気後退の影響を受けて米軍のGPS衛星運用予算が削減されている。
これによって老朽化した衛星の交換が遅れ、GPSシステムに悪影響を及ぼす可能性が指摘されている。
このことも、各国でのGPSの代替となる衛星測位システムの構築を後押ししている。
位置特定のメカニズム
GPSは以下のようなメカニズムで受信機の現在位置を特定する。
- 専用の人工衛星を打ち上げる。
この衛星は原子時計を内蔵し、電波で現在時刻と衛星が飛行している軌道を放送する。
軍用の暗号化された高精度の信号と民生用の信号が同時に送出される。
- 時計を内蔵した受信機で、衛星からの電波を受信する。
送信から受信までの経過時間から、衛星までの距離を推定する。
光速は常に一定であるため、経過時間さえ正確であれば推定距離も必ず正確である。
とはいえ、時計の精度やコンピュータの処理能力による誤差は避けられない。
- 上記2.の処理を、最低3基の人工衛星について同時に行う。
3ヶ所からの距離が特定出来れば、その条件を満たす場所を1点に絞る事ができる。
純数学的にはまだ2点の候補があるが、そのうち1点は必ず大気圏外であるため除外できる。
- 受信した情報をコンピュータで検証・修正する。
時計の誤差が無視できないほど大きいため、これを修正するためにより多くの情報を必要とする。
そこで、受信可能な衛星電波は全て受信し、信頼性の低い情報を切り捨てるなどの演算処理を行う。
どう処理しても多少の誤差は残るため、最終的な表示位置はコンピュータの推定による。
- 以上の処理によって算定された位置情報をコンピュータが利用する。
一般的なGPS端末では緯度・経度を表示したり、画面上の地図を操作したりする。
ミサイルや誘導爆弾・無人機などの舵やエンジンを操作するためにも用いられる。
無線で位置情報を発信したり、ネットワークで繋がった別のコンピュータに送信する事もできる。
以上の処理を円滑に行うために、受信機の上空に最低3基の衛星が存在する必要がある。
その状態を地球全域で同時に実現する必要があるため、理論上24基の衛星を常に稼動させなければならない。
これに加えて精度向上や事故対策、老朽化に備えた予備も必要なため、実際に必要な衛星は30基を超える。
ディファレンシャルGPS
Differential GPS(DGPS).
GPSの測定精度を高めるための手法の一つ。
緯度・経度・標高の確定した基地局でGPS衛星の電波を受信し、補正情報を生成する。
受信機は自身のGPS情報を基地局からの補正情報によって検証し、誤差を相殺する。
日本では海上保安庁が全国27ヶ所の基地局を運用し、日本列島近海向けに中波ビーコンで送信している。
基地局として静止衛星を利用する方式や、既存の無線通信を利用する方法もある。
GPSにまつわる誤解
日本におけるGPSの代表的な利用例として、自動車に搭載される「カーナビ」がある。
これに関連して、以下のような話が伝えられている。
- GPS衛星は、カーナビを積んだ車にその車の位置情報を送っている。
- GPS衛星がカーナビのルートを引いている。
- GPS衛星は車の位置を逆探知できる。
- GPS衛星とカーナビが通信をしている。
- アメリカ軍やCIAがGPSから収集した情報を使って何か陰謀を企んでいる（多分エリア51かどこかで）
実態を言えば、GPS端末の情報を無線電波やインターネットで送信する事は可能であり、実際に行われている。
送信された位置情報のハッキングも原理的には可能であり、実際に行われていないという保証はない。
しかし、それをGPS衛星が受信する事はない。
GPS衛星には内蔵された時計の時刻や飛行中の軌道データを送信する機能しかないためだ。
結局のところ、カーナビの機能のほとんどはカーナビ自体に内蔵されたコンピュータに依存している。
なんらかの情報漏洩や不備があったとしても、それはやはりカーナビの小さな機械に起因する。
GPS(ジーピーエス)
GPS
Global Positioning Systemの略で、アメリカ合衆国が、航空機、船舶等の航法支援用として開発したシステムをいう。上空約2万kmに打ち上げられている24個の位置測定用の人工衛星から発信された電波が受信機に到達する時間によって位置を求めている。測定方法によって以下の四方法に分けられる。
①単独測位：1台の受信機で測定する方法で、10mの誤差で位置が決定できる。自動車や飛行機のナビなどに利用されている
②相対測位：2台以上の受信機で2点間の相対的な位置関係を測定する方法で、リアルタイムではないが、100万分の1(2点間が10kmで1cmの誤差）の精度の測定が可能である。
③ディファレンシャルGPS、RTK-GPS測位：位置のわかっている基準局と、求めようとする観測点で同時に観測を行い、基準局で観測したデータを無線等で観測点に送信し、リアルタイムに位置を求められる。ディファレンシャルGPSは両点での単独測位で行い数m、RTK（Real Time Kinematicの略でリアルタイム測定）-GPSは両点で位相の観測を行い数cmの誤差で測定が可能である。
④リアルタイム測位システム：VRS（Virtual Reference Station 仮想基準点)方式、ネットワーク型RTK-GPSなどと呼ばれ、国土地理院が設置した全国約1000箇所の電子基準点と携帯電話等を使って基準点等を精度良く測定するシステムである。
地球測位システム(GPS)
衛星からの電波を使って、位置を測定
自動車の現在地を知らせるカーナビゲーションシステムには、人工衛星を利用した「地球測位システム(GPS)」が使われています。これは、地球の周りを周回している24機の衛星から送られてくる電波を利用して位置を測定する方法です。元々は、冷戦時代に米国国防省が軍事目的に開発した技術で、衛星から電波を発信した時間とその電波を受信した時間の差を計算することによって位置が割り出せます。しかし、カーナビゲーションなどで一般に使われている電波は、米国国防省が他国に利用されないようにわざと精度を落としており、最大で100mの誤差が生じてしまいます。そのため、衛星からの電波にのみ頼るのではなく、他の技術と組み合わせることで誤差を小さくしています。
測位の精度を1,000倍に
また、GPSの精度をさらに上げる技術も開発されています。1997年12月に、航空宇宙技術研究所(現 宇宙航空研究開発機構(JAXA))では「リアルタイム・キネマティック」方式という新しく開発された技術を使って、航空機の位置を測定する実験を成功させています。この方式は、複数のGPS信号のずれを特殊なデータを使って補正し、位置の測定の誤差をわずか数センチにするもので、その精度は通常の電波を使用したときのおよそ1,000倍になります。この技術が実用化されれば、高度な操縦技術が必要とされる航空機の離着陸においても、自動操縦が可能になるとしています。
グローバル・ポジショニング・システム
(GPS から転送)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2023/09/03 06:59 UTC 版)
グローバル・ポジショニング・システム（英語: Global Positioning System, Global Positioning Satellite, GPS、全地球測位システム）とは、アメリカ合衆国によって運用される衛星測位システム（地球上の現在位置を測定するためのシステムのこと）を指す。
注釈
- ^ ただし、宇宙空間からの電波を利用するため、電波の受信が著しく困難な、トンネル等の地下空間においては、特別な措置を施していない場合には、著しく受信精度が低下するか、若しくは、受信困難に陥る可能性が高い。
- ^ 100万分の1秒あったとしたら距離の誤差は300mにも及んでしまう
- ^ 太陽の見え方が日の出、直上、日没で異なることから理解しやすい
- ^ ドップラーシフト値を用いると、0.1 m/s以下の精度で速度計測が得られる。
- ^ 他に、カーナビでは移動方位センサ、速度発電機や操舵角（ハンドル）センサ等である程度の補正を行うものがある。
- ^ （例えば最寄の料理店を検索し電話を掛けて予約する）
- ^ 1979年時点でも、100分の1秒の精度が望ましいとされた。地震学会編、1979、『地震の科学』、保育社
- ^ つまり、衛星軌道の変更や閏秒実施通知の受け取りなど、指令電波は受けるが、GPS受信機からの電波を受信できる機能は持っていない。
出典
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- ^ 「「みちびき」によるサービス開始について」『みちびき（準天頂衛星システム）』。2018年11月29日閲覧。
- 1 グローバル・ポジショニング・システムとは
- 2 グローバル・ポジショニング・システムの概要
- 3 精度の比較
- 4 様々な用途
- 5 GPSにまつわる誤解
- 6 各国の衛星航法システム
- 7 脚注
- 8 外部リンク
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/02/23 16:53 UTC 版)
国土地理院による電子基準点の設置後は、地殻変動観測の代表的な手法となっている。連続してデータを収集できる、基準点設置後は維持や観測にかかる費用が少ないなどの利点がある。また地震直後の余効変動調査では、一時的に多数のGPS受信機を設置して観測を行う「キャンペーン観測」がさかんに行われている。ただし鉛直成分の観測では水準測量に対して精度が劣るため、現在も両者が併用されている場合もある。GPS測量およびグローバル・ポジショニング・システムを参照。
※この「GPS」の解説は、「地殻変動」の解説の一部です。
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GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/21 16:13 UTC 版)
詳細は「グローバル・ポジショニング・システム」を参照 アメリカ合衆国のグローバル・ポジショニング・システム (GPS) は、最大32機の6種類の異なる軌道平面の中地球軌道衛星によって構成される。1978年から運用され、1994年に全地球上で常時使用できるようになった。GPSは、2010年代までは世界中で最も普及している衛星航法システムであり、マルチGNSSを採用した利用者受信機でも、"GPS"が衛星測位システムの代名詞的に総称される場合もある。
※この「GPS」の解説は、「衛星測位システム」の解説の一部です。
「GPS」を含む「衛星測位システム」の記事については、「衛星測位システム」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/08/09 21:22 UTC 版)
KGGBは電波妨害が難しい軍用GPSではなく、商用GPSを使用する北朝鮮の長射程砲打撃用の精密誘導爆弾である。したがって、北朝鮮がGPS妨害装置を長射程砲の近くに設置して、多くの機器を試験稼動している。 北朝鮮は2010年から6年間に、仁川国際空港と金浦国際空港の国内外旅客機にGPS妨害の被害を与えており、被害機は2100台を超える。しかし、国土交通部は、二重、三重の機器があって、北朝鮮のGPS電波妨害が航空機運航に特に問題はないという。 2016年4月20日、GPSなどの衛星信号の受信チップの開発会社であるテルエースは、国防科学研究所傘下の軍民技術協力センターと協力し、北朝鮮のGPS妨害を回避する装置を開発した。GPS、GLONASS、北斗の三つの位置信号を、国内で初めて同時受信し、妨害を回避する。セットは、周波数帯域が異なり干渉を別途なければならない。軍用GPSも強力な電波妨害には動作しないという。 北朝鮮のGPS妨害にも、GPSとGLONASSを並行使用が可能に設計された電子機器は、ほぼ被害を受けなかった。専門家は、北朝鮮が友好国である中国、ロシアの位置信号を妨害するのは難しいだろうと予想する。 北朝鮮のGPS妨害装置は、ロシア製の機器であって、車両搭載型で有効妨害距離100kmである。最近では、韓国のほぼ全域をカバーする400km高出力妨害装置もロシアから輸入したという。ロシアの Voronezh の Protek社が生産する R-330ZHは、GPSジャマートラックで有名である。朝鮮人民軍総参謀部偵察局傘下の電子偵察局の指導局（121局）が北朝鮮黄海道にラモナとして知られ秘密レーダー基地を運営している。
※この「GPS」の解説は、「KGGB」の解説の一部です。
「GPS」を含む「KGGB」の記事については、「KGGB」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2020/07/15 17:02 UTC 版)
「ファイアーウーマン纏組」の記事における「GPS」の解説
Gal Positioning System の略で、女の子の場所を把握するための装置。学園内は非常に広いため、これで女の子の居場所を探してそこへ向かうことがイベント発生への早道となっている。トラブルが発生している場合にはその場所が強調して表示される。 GPSは保健室に戻ることによっていつでも利用できる。
※この「GPS」の解説は、「ファイアーウーマン纏組」の解説の一部です。
「GPS」を含む「ファイアーウーマン纏組」の記事については、「ファイアーウーマン纏組」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/08 12:18 UTC 版)
GPSは原子時計を使用しているが、衛星に搭載された時計は重力による時空のゆがみによって地上との時間の流れにわずかな差が生じる。それを補正するため一般相対性理論が使用されている。
※この「GPS」の解説は、「相対性理論」の解説の一部です。
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GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/10/22 09:22 UTC 版)
※この「GPS」の解説は、「宇宙型測位政策」の解説の一部です。
「GPS」を含む「宇宙型測位政策」の記事については、「宇宙型測位政策」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/05/30 04:51 UTC 版)
海上での正確な位置を知るために制作、海上でのテストの最中にホワイマンからの通信が入り、状況が一変する。
※この「GPS」の解説は、「Dr.STONE」の解説の一部です。
「GPS」を含む「Dr.STONE」の記事については、「Dr.STONE」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2019/10/04 08:43 UTC 版)
近年では、子供にGPS端末、あるいはGPS機能を持つ携帯電話を持たせることも多い。必要なときにいつでも子供の所在を確認できるため、迷子のほか、連れ去り事件などを懸念する親が持たせることが多い。
※この「GPS」の解説は、「迷子」の解説の一部です。
「GPS」を含む「迷子」の記事については、「迷子」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/05 15:07 UTC 版)
「SoftBank X02NK」の記事における「GPS」の解説
GPS機能を搭載しているが、ソフトバンクが標準サービスとして提供している「S!GPSナビ」は使用できない。代わりにNAVITIME for Smartphoneを利用して現在地の確認、目的地までの最適ルートや到着予定時刻の検索などが可能。Nokia Maps を利用してもGPS機能を利用し現在位置の測定はできるが、日本国内向けの詳細な地図データがまだ充実していないため大まかな地図しか利用できず、実質的には海外での利用が前提となる（2008年5月12日現在）。その他、Google マップや Mobile GMaps などサードパーティによる様々なSymbian用GPSアプリケーションを活用することができ、S!GPSが利用できない分をカバーできる。
※この「GPS」の解説は、「SoftBank X02NK」の解説の一部です。
「GPS」を含む「SoftBank X02NK」の記事については、「SoftBank X02NK」の概要を参照ください。
GPS (Global Positioning System)
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/04/12 09:52 UTC 版)
「閏秒」の記事における「GPS (Global Positioning System)」の解説
GPSは衛星航法に使われるシステムである。GPSのシステム時刻はGPS時刻と呼ばれる。GPS衛星に搭載された原子時計は、地上からの指令でGPS時刻に合うよう校正される。GPS受信機は、複数のGPS衛星から受信地点まで電波が届いた時間を計測して各衛星と受信地点の距離を求め、それから計算で受信座標および高精度の時刻を得る。 GPS時刻は、1980年1月6日時点ではUTCと同一（したがって TAI - 19秒）であった。その後UTCに閏秒が挿入されても、TAIと同様にGPS時刻は修正されていない。したがってGPS時刻はUTCに比べ、このとき以降挿入された閏秒の実施回数秒だけ進んでいる。 前述のように、GPS受信機は高精度の時刻を得ているため、基準時計として利用されることが多い。GPS衛星が送信するブロードキャストメッセージには、UTCとGPS時刻の差（閏秒の実施回数）が含まれており、GPS受信機は、閏秒の分を修正してUTCを出力している。
※この「GPS (Global Positioning System)」の解説は、「閏秒」の解説の一部です。
「GPS (Global Positioning System)」を含む「閏秒」の記事については、「閏秒」の概要を参照ください。
GPS
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2021/10/02 04:36 UTC 版)
全世界を有効範囲とする衛星を利用した精密衛星航法システムであり、アメリカ国防総省が中心となり開発された。 基本概念は地球を周回する24個の衛星から4個以上の衛星を選択し、信号を受信することによりおのおのの衛星から距離を知ることができ、三次元の位置を得ることが可能というものである。 GPSの利用により航空機は離陸から着陸まで単一の航法援助装置で飛行でき、また得られる位置精度と速度精度のよさから航路上の航空機の機数を増加させる計画(FANS(CNS-ATM)計画)が進められている。 詳細は「グローバル・ポジショニング・システム」を参照 「衛星測位システム」、「GLONASS」、「ガリレオ (測位システム)」、および「北斗衛星導航系統」も参照
※この「GPS」の解説は、「航空航法」の解説の一部です。
「GPS」を含む「航空航法」の記事については、「航空航法」の概要を参照ください。
「GPS」の例文・使い方・用例・文例
- 近年では、クエーサーの観測を応用したVLBIと呼ばれる方法やGPSによって、プレートの絶対運動も理解され始めている。
- 全地球測位システム(GPS)受信機や他のセンサーが備え付けられたプローブ(生態観測器)が，研究に使われるクジラに取り付けられる。
- 映像を投影する時間を計算するのに，全地球測位システム(GPS)が使われている。
- 迷子のペットをGPSで捜(さが)そう
- 警備サービス会社のセコムが，全地球測位システム(GPS)を使ったペットの位置検索サービスを６月24日から開始した。
- 野口さんは国際宇宙ステーション(ISS)の全地球測位システム(GPS)のアンテナを交換した。
- 両社は，よりよいサービスを提供するため，子ども向け携帯電話で全地球測位システム(GPS)を活用している。
- 長城の長さはGPS(全地球測位システム)を使って測量される。
- みちびきは既存の全地球測位システム(GPS)の機能を強化することを目的としている。
- 日本のほぼ真上を通過するため，その信号は，既存のGPS衛星の信号が届かない山間部や高層ビルの谷間に到達できる。
- みちびきはGPS衛星と連携することでより正確な位置情報を提供できる。
- 立山カルデラ砂(さ)防(ぼう)博物館の研究者たちは，GPS技術を使って，富山県の剱岳にある氷の塊２つと雄山にある氷の塊１つを観測した。
- レーザーセンサーやビデオカメラ，GPS誘導システム，人工知能などの最先端技術の助けで，自分の進む道を見つけ，操縦し，ブレーキをかけ，安全に目的地へ向かったり，戻ったりできる。
- 犬の居場所はGPSによって測定できる。
- このウェアラブル端末は心拍数モニターやGPS受信機を装備している。
- バスには，障害物を避け，進路からそれないようにするのに役立つGPSやセンサー，カメラがついている。
GPSと同じ種類の言葉
- GPSのページへのリンク
