携帯電話にもカーナビにもＧＰＳが使われており、
いま、どこにいるのか分かります。
そこで、今回はＧＰＳの概要です。
ＧＰＳは実はレーダーの一種です。
レーダーは、ターゲットの位置を計測する装置であり、
送信機がマイクロ波を照射して、
受信機がターゲットで反射した反射波を検出します。
通常、送信機と受信機は同じ位置にありますが、
送信機と受信機の位置が離れているレーダーもあり、
バイスタティック・レーダーと言います。
ＧＰＳは、送信機と受信機の位置が離れているレーダーであり、
バイスタティック・レーダーの一種です。
送信機は、人工衛星に搭載されており、
受信機が、カーナビや携帯電話に搭載されています。
レーダーでは、通常、ターゲットの位置を計測するのですが、
ＧＰＳは、携帯電話のような受信機の位置を計測しているのです。
ＧＰＳ衛星は、地上約２万キロの高度で地球の周りを回転しており、
約１２時間で地球を一周します。
約３０個のＧＰＳ衛星が地球の周りを回転しています。
ＧＰＳ携帯電話で位置を計測するとき、
４つ以上のＧＰＳ衛星の電波を受信して、
その時間差から位置を計測しています。
ＧＰＳ衛星は真上にあるとき、距離が一番、近くなります。
一番、近い距離であっても、2万キロは離れており、
０．１５秒で携帯電話に電波が届きます。
ＧＰＳ衛星までの距離が例えば３万キロあると、
０．１０秒で携帯電話に電波が届きます。
電波は１秒で３０万キロ、進行するので、
０．１秒で３万キロですね。
ＧＰＳ携帯電話が、４種類のＧＰＳ電波を受信して、
プロセッサーが計算して、
位置を決定するのです。
ところで、ドコモのＧＰＳ携帯電話では５０ｃｍ前後の誤差で、
位置を計測できます。
要するに、２万キロ離れても、
レーダーで位置計測する誤差は５０ｃｍ前後です。
すると、２０キロ離れていた場合、
レーダーによる位置計測の誤差は
わずか０．５ｍｍになります。
自衛隊の駐屯地、基地は地上警戒レーダーを配備しており、
ヘリコプター、車、人などを探知できます。
２０ｋｍ離れた自衛隊の駐屯地、基地にある
地上警戒レーダーからマイクロ波ビームを照射したとき、
０．５ｍｍ以下の精度でターゲットを狙えるということです。