スマートフォンで位置が分かる仕組み

大阪・西宮・神戸のパソコントラブル等のITトラブルサポート

アスモチのハカセです。

 

 

今回は「スマートフォンで位置が分かる仕組み」についてお話しします。

 

現在では当たり前に使われているスマートフォンの位置情報サービス。

 

目的地までの行き先をナビしてもらったり、特定の施設に行くと自動的にチェックイン機能が働いたりと、おかげで道に迷うこともなくなりました。

 

自分の位置を正確に把握することが出来るのはご存じの通り「GPS」によるものです。

 

この記事では、GPSの仕組みについてわかりやすく説明していきます。

 

【GPSとは？】

 

GPS（Global Positioning System）とは、宇宙に飛ばしている人工衛星を利用して自分の現在位置を測定するシステムの事です。

元々はアメリカの軍事用で開発されていますが、今は多くの人が使っているスマートフォンやカーナビ等の民生用の機械にも使用されています。

人工衛星を使っているということは広く知られているかと思いますが、一体どうやって遠く離れた宇宙からこれほど正確な位置を知ることが出来るのでしょうか。

 

【GPSの仕組み】

 

GPSは地球上の周りを回っている衛星からの電波をキャッチすることで、位置を割り出すという仕組みになっています。

 

この衛星から送られてくる電波には 「発信時間」と「宇宙での位置情報」の2つを含んで送信されています。

 

スマートフォンなどのGPS受信機側での受信時間の差分時間から電波の速さを元に衛星からの距離を割り出しているのです。

 

このような仕組みで宇宙にある衛星から受信機までの距離が分かりますが、それだけでは位置を正確に把握することは出来ません。

 

そこで登場するのが「三点測量」という方法です。

 

三点測量というのは、

 

「3か所の異なる場所からの距離さえ分かれば、この3つの距離を同時に満たす場所は地球上に1か所だけである」

 

というものです。

 

GPSではこの測量法を使って位置を割り出している訳ですね。

 

現在地球の軌道上には30基以上の衛星が存在します。地球の裏側にある衛星は使えませんが、この中の3基からの距離さえわかれば受信機の位置を把握することが出来ます。

 

実際にはGPSでは4基を使って受信機の位置を特定しています。

 

位置を特定するに必要なのは3つの衛星からの距離ですが、衛星から受信機までの距離はあくまで時間と電波の早さを元にして推測したものですので、誤差が生じる場合があります。

 

そのため4つ目の衛星で誤差の修正を行っているという訳です。

 

【人工衛星以外の位置情報サービス】

 

全ての位置情報サービスが人工衛星を使用しているという訳ではありません。

 

携帯電話のネットワークを使用する方式もあり、これは基地局の位置と携帯電話までの距離を計算することによって場所を割り出しています。

 

【Wi－Fiの場合は】

周囲の無線LAMアクセスポイントを使って位置情報を把握します。

 

これらの方法も考え方は衛星を使ったGPSと同じで、複数の基地局やアクセスポイントからの距離が分かれば位置を特定できる「三点測量」を利用している訳ですね。

【カーナビの場合】

カーナビはどのように位置を特定しているのでしょうか。

 

カーナビにもGPSが搭載されていますが、トンネルの中では衛星からの電波はとても届きませんよね。

 

カーナビはGPSセンサーの他にも、

 

車が向かっている場所を測る「方位センサー」と車の移動距離を測る「車速センサー」を搭載しています。

 

GPSが使えない場所では地図データとこれらのセンサーが集めた情報を計算をし、カーナビの画面に自分の位置を表示させています。

 

いかがでしたか？

 

今回はGPSで位置が分かる仕組みについてお話ししました。

 

GPSは確かに便利な機能ですが、登山などでGPSをあてにするのはとても危険。万が一GPS機器の充電が切れたり、壊れてしまっては自分の位置が全く分からなくなってしまい遭難してしまう恐れがあります。

 

しっかりと紙の地図とコンパスを使えるようにしておくことも大切ですよ。

 

アスモチは大阪・西宮・神戸の中小企業様向けにパソコン・ソフトウェア・ネットワーク等のITトラブルサポート、

Webサイト制作及びシステム構築等、IT全般の問題解決サポートを行っています。

お気軽にご相談ください。