これでわかる!GPSの基本的な仕組み・対応機器・弱点をわかりやすく紹介

GPS

こんにちは!さがろぐです。

GPSって、だいたい「現在地がわかるやつ」くらいのイメージですよね。

実はスマホ圏外でも使えるし、山登りや家族・ペットの見守りにも大活躍するんですよ。

私たちの日常にどう活かせるのか、基本的なところをぜひ知っておきましょう!

本記事では、以下の内容で「GPSとは何か?」についてわかりやすく紹介します。

初心者さん向けにわかりやすさ重視でお届けしますので、ぜひ参考にしてくださいね。

さがにゃん
さがにゃん

Global Positioning Systemの略だよ。

ろぐにゃん
ろぐにゃん

日本語だと全地球測位システム!

GPSとは?基本的な仕組み

はじめに、GPSとは何かを知っておきましょう。

以下の順番で基本的な仕組みや種類について紹介していきますね!

GPSの基本的な仕組み

まず、基本的な仕組みから見ていきましょう。

ざっくり言えば、GPSとは衛星を使って位置を知るシステムです。

以下のような仕組みになっていますよ。

GPSの基本的な仕組み

複数の衛星からの電波を受信機がキャッチする。

それによって位置・距離・時刻などを計算して現在位置を特定する。

地球の上空を複数の人工衛星がくるくる回っており、そこから発せられる電波信号を受信機がキャッチします。

違う位置にある複数の衛星からの信号なので、受信機までの物理的な距離や到達時間にはもちろん差がありますよね?

それらを総合して計算することによって、高精度に受信機の現在地を把握できるというわけです。

電波と言っても、スマホの4G・LTEやWiFiとはまったく関係ない電波ですよ!

さがにゃん
さがにゃん

なるほど。

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実はGPSはブランド名!?

あらためて、GPSの種類について触れておきますね。

実は衛星を使って位置を把握するシステム自体はGPSではなくGNSSと言います。

GNSSとはGlobal Navigation Satellite Systemの略で、日本語では「全球測位衛星システム」です。

なんとGPSはその中の1つに過ぎないんですよ!

代表的なGNSSを並べると、以下のものがあります。

代表的なGNSS
  • GPS(アメリカ)
  • GLONASS(ロシア)
  • Galileo(欧州宇宙機関)
  • BeiDou(中国)
  • みちびき(日本)

そう、各国・各地域が独自の衛星を打ち上げてシステムを構築しているんです。

その中で先駆け的なアメリカのGPSが「衛星を利用して位置を把握するシステム」の代名詞になっているというわけですね。

だから厳密にはGPSとGLONASSを併用する機器もあれば、GPSとみちびきを併用する機器もあるんですよ。

でも日常レベルではほとんどの人が「衛星を利用して位置を把握するシステム=GPS」という認識でいるので、ざっくりまとめてGPSと言ってしまって問題ありません。

本記事でも、以下から「衛星を利用して位置を把握するシステム」を代表する言葉という意味でGPSという言葉で説明していきますね。

ろぐにゃん
ろぐにゃん

絆創膏そのものをバンドエイドって呼ぶみたいな感じだね。

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実際にGPSを利用してみよう!

意味がわかったところで、実際にGPSを使ってみましょう。

以下の順番で「手軽に使う方法」と「主に使われているもの」を紹介していきますね。

もっとも手軽にGPSを使うには?

では、GPSを体感してみましょう。

実は私たちにとっても身近なものにGPSは使われているんですよ。

そう、ずばりスマホです。

2台のiPhone
スマホ

最近のスマホであればだいたいGPSに対応しているんですよ。

GoogleマップやSNSなど、位置情報を利用するアプリがいくつかありますよね?

それらが位置情報を把握するときは、スマホ端末がGPS・スマホ回線・WiFi・Bluetoothなどを駆使して割り出した現在地を利用しているんですよ。

いろいろアプリがある中で、もっともGPSを体感しやすいのが登山系のアプリです。

ジオグラフィカアプリ
登山系アプリの例(ジオグラフィカ)

ジオグラフィカやYAMAPやヤマレコなどが代表的ですね。

それらのアプリで地図を開くと、なんとスマホが圏外でも現在地を示してくれるんです!

試しに機内モードにしてWiFiもBluetoothもオフにして使ってみるとよくわかりますよ。

さがにゃん
さがにゃん

スマホってほんと優秀だね。

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GPSが使われている主なもの

あらためて、身近なGPSを知っておきましょう。

私たちの日常でGPSを利用した機器・サービスは意外といろいろあるんですよ。

先ほど紹介した登山系アプリも含めて、主に以下のものがあります。

GPSが使われている主なもの
  • 登山系・地図系アプリ(スマホ)
  • カーナビ
  • 見守りGPS
  • スマートウォッチ
  • バス・タクシー

やはり代表的なのはカーナビでしょう。

ネットが普及する以前の1990年代からGPSを活用して位置情報を教えてくれていたツールですよ。

最近では外出した子ども・お年寄りの位置把握を目的とした見守りGPSも一般的になってきました。

ろぐにゃん
ろぐにゃん

ランニングのときにスマートウォッチも便利。

さがにゃん
さがにゃん

距離やルートの計測に大活躍だよね。

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GPSの弱点も知っておこう

あとは弱点についても知っておきましょう。

もちろんGPSにも苦手なことはあります。

ずばり以下のことは覚えておいてください。

GPSの弱点

どこにでも電波が届くわけではない。

地下・建物内・トンネル・森の中などでは利用できない。

GPSは地球上空をくるくる回っている人工衛星と直接電波のやり取りをする仕組みです。

だから地下・建物内・トンネル・森の中などの環境だと電波を送受信できない場合が多いんですよ。

建物が密集したエリアなども怪しいです。

太平洋やサハラ砂漠のど真ん中などには対応していますが、意外と身近な場所で接続不可だったりします。

覚えておいてくださいね。

ろぐにゃん
ろぐにゃん

万能ではないんだね。

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まとめ

さいごに、今回の「GPSとは?」のポイントをまとめて並べておきますね。

  • 衛星を使って位置を知るシステム
  • 実はスマホはGPS機器でもある
  • 地下・建物内・トンネル・森の中などには弱い

GPSを利用したサービスなら、私のおすすめは山登り系アプリと見守りGPSですね。

特に見守りGPSはスマホ回線も併用して広いエリアで探せるものが多いので、大切な家族やペットの迷子防止に大活躍ですよ。

さがにゃん
さがにゃん

昔より小型になってありがたい。

ろぐにゃん
ろぐにゃん

お値段もだいぶリーズナブルに!

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