GPSの仕組みがついに解明！
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- Опубликовано: 1 июл 2019
- 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 www.epidemicsound.com/より
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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） 
Хобби
円の内側じゃないですよ。
円周上のどこかです。
２円内のどこか、３円内のどこかではなくて、交差点です。
分かりやすくて面白いです✨
パールライスもぐもぐ
分かりやすい！
将来はGPS薄型掛け時計が来ますよ。
考えた人凄い(小並感)
GPSが無いと考えると
現代社会では
かなりの混乱が生まれるよね。
GPS鉄道などにもいいみたいですよ。
この間携帯電話で110したけど、GPSですぐ場所がわかるみたいだね❗️凄く心強い助かる❗️
最後の話はGPSの問題ではなくナビの問題ですね
どうやって自分と衛星までの距離を図っているのか、も説明して欲しかったですね。かなり重要なポイントですよ。
メジャーとか使って測れないところは、音波・電磁波（レーダー）・レーザー等の反射を使って測ります。つまり発信して跳ね返ってきた信号の時間（往復した時間）から距離を求めます。
さて、携帯や腕時計でもGPSは使えます。そんな小さい機械の中に、衛星まで電波等を発信して反射波を受け取る機能が入っているのでしょうか？この測位システムは一方通行の電波で距離を求めます。これが凄い。理屈は、ある長さで繰り返される「コード」です。これが何回繰り返されて届いたかが分かると、距離が求められます。さらに精密に測りたい場合は波のズレ「位相差」を利用します。GPS「受信機」だから、小さい機械で出来るのです。
このナレーターの方上手いし良い声だなぁ
電らん子と同じくらいかそれより上手い
あ！それ俺
すいません🙏
×同じくらいかそれより ○勝るとも劣らぬ
結構分かりやすくていいね()
GPSナビにもいいみたいですよ。
範馬勇次郎が走ったら大変なことになるんだよな…
米国（ｇｐｓ）、ロシア（グロナス）、欧州（ガリレオ）、中国（バイドゥ）、日本（みちびき）等各国先進国が打ち上げています。ｇｐｓは送信だけなので位置特定ツール等はｇｐｓで位置を特定したデーターを近くの契約した通信会社の無線基地局に転送しているものと思われます。只ｇｐｓは水平方向の精度は高いですが垂直方向高さの精度が多少悪いので注意するべきでしょう、飛行機など乗られる方は高度センサーの情報をしっかり確認して山に衝突しないようお願いします。そういえばスマホには気圧高度センサーが付いていないのが殆どですね。後池に落ちたり湿地帯に嵌ったりするのはｇｐｓが悪いのではなくナビのマップデーターが悪いので起こる事です、最終的に自分の目で見て安全を確認するのが正しです。
車の衛星電波時計は素敵ですよ。
このＢＧＭ、どっかで聞いたことある。。。。
カ―NAVIでは、まだまだ地図が日本測地系が多いのでGPSを世界測地系から
日本測地系に変換して使用します。
でもどれもほぼほぼ等しいでしょ
私はオーディオ用にGPSアンテナと受信機を自宅に設置しています。
これを作ろうと計画して作っちゃうのすごいわ
何をどうしたらいいか分からんもん
交差してなくない？
GPS端末を一般化に成功させたのは、そう、日本のパイオニア株式会社である。
カロッツェリアこそが世界で最初のGPS端末なのである。
マジかー
落ちぶれたもんだ
既存の技術なのについに解明ってのはおかしくないか？
軍事機密だったのが公表されたってこと？
以前は、軍事用と民間用と有って、民間用は故意に位置をズラされてました。その為、カーナビの方にマップマッチング機能で地図データと照らし合せて補正していました。
@@aloneAroha なるほどやっぱり機密だったってことですかね？正確になったってことは機密も開放されたということでしょうか。
情報ありがとうございます。
謎だったものじゃないと解明ってのはなんか変ですからね。
山の壮太 今は必要がないので廃止されましたが、DGPSと言う技術がありました。完全に測量されている場所、例えば東京タワーとかでGPS測位をすると昔は衛星ごとに誤差が出ます。しかし、正確な場所がわかっているので誤差量もわかります。
その補正情報をFM放送(だったと思う)で送って精度を稼いでました。
また、全て公開されたわけではなく、米軍用はもっと高い精度で運用しているようです。
自分的には有効桁数の小さいデータにノイズのような誤差を入れて公開していたもののうちノイズ混入をやめただけのように理解してます。
グーグルマップのお姉さんは、地元民しか知らないだろうというような路地やあぜ道を案内して、見事に国道まで導いてくれる女神だが、
イオンやドンキホーテの裏にある搬入口に連れて行ってくれたりもする茶目っ気も持ち合わせているんだよね。
で、俺はそんな彼女に首ったけなのさ。
グーグルマップ姉さんがただ一人の想いの人って、ことは...
えっ！まだ初体験してないのッ！
ええっ！！ドウテイなのぉッ！！！
かわいそうに(´；ω；｀)ﾌﾞﾜｯ
さぞ恥ずかしいでしょう...｡･ﾟ･(ﾉ∀`)･ﾟ･｡
田畑早恵 めっちゃ煽ってて草
日本だとGPSとグロナスの他に準天頂衛星のみちびきも使ってるな
いやまだ運用しとらん。ナビのプログラムを変えなあかんらしい。
疑問点がひとつ:
GPS で 自分の位置は分かるのですがその情報をサーバーに送る方法は携帯会社との契約以外方法はないのでしょうか？
5:05あたりの説明がおかしいです。
交差する場所はボーズマン州ではなく、その下のところです。
おまけまで観た方が良いね
以前は質の悪い電波ではなく、電波にノイズをあえて入れて、正確に収束計算が出来ないようにしていたため。他国の軍隊もその利用ができるシステムのために、米軍のみが正確な位置情報を割り出すことができるように、暗号化していた。
四つの衛星が必要なのは、大気中に電波が進行する際に発生する電波の誤差、その他の誤差を修正するため、また三次元で位置を特定する際に四つの既知の点からの距離が必要なため。
基本的に全天候で試用可ではあるが、降雪時には若干の誤差が発生しやすいことが知られている。
また、近傍に強い磁気、電波発生源等があると取得データにノイズが入るために位置情報が狂うことがある。道を見分けることが苦手なのはカーナビソフトのマップチング機能の問題では？
アメリカで採用されているGRSと日本で採用されているITRFでは、以前誤差が非常に大きかったために位置がかなりずれていたが、今のGRSとITRFはほぼ同じ準拠楕円体のために今はミリ単位での測量が可能。
少し動画内の言葉の意味的ニュアンスが違うため、訂正。
メートルやないんか？
GPSに受信料があっても、NHKと違って快く払うなぁ♪
鉄ちゃん仏 ピンポーン♪ 在宅ですねー、払ってくださーい♪
宇宙に衛星を飛ばして測定受信するとGPSとなるんですね、航空写真の様に飛行機が頭上を飛ぶみたく
に正確なんですね、打ち上げた衛星は宇宙なので古くなったら交換し墜落しないのでそのままらしいで
すね。
ついに解明って、こんなの当初から大々的に喧伝されてることじゃん
フォレストガンプはアラバマ州！
おまけのは、GPSの問題じゃなくて、ルート検索アプリの問題だろうて(^_^;。
GPSは衛星から受信していると信用しきっている所がすごいな恐れ入る。
スマホの位置情報と本来のGPSと混同してるんじゃないかな。スマホもGPS使えるときはGPS使ってるって知らないとか。
@@xyasunorih 人工衛星など一機も存在はしない、ええかげんに洗脳から目覚めたらどうですか。
@@russianmusic6509
人工衛星らしきものは望遠鏡で見えるんだよねw
当然、見えない電波なんか信じてないんでしょうw
@@xyasunorih 理解されていない様なので自分自身で時間をかけて調べてみて下さい自分で調べると自分の身に付きますので人から聞いた物は左から右です。ほんの一部ですがGPS→Lohan無線。
@@russianmusic6509
それだとトンネルの中津も使えて便利
ついに解明！って・・・まるで今まで解明されてなかったみたいな言い方だなｗ
グローバル・ポジショニング・システム
覚えたての言葉使いたがりです。はい
Hatocはとこ 素晴らしい
Daniel ❤👍
てか なんで タダ？
土地勘が無いときはDPS頼みです。
広い意味でのGPSと、GPS衛星をつかう測位システムと、GPS衛星を使わない測位システムと。様々な測位システムを複合的に利用するのと、単一の測位システムを使う物と。
ナビゲーションシステムと測位システムと。
海抜と標高とジオイドと。地図と測地系と。信号フォーマットとその内容と。
GPS衛星電波時計対応のラジオが来ますよ。
携帯端末は基地局からの電波に載ってくる時刻に同期して動いています。GPS衛星からは1秒周期でUTC(世界協定時刻)が送られてきています。軍用チャネルは民間解放されているのとは違う周波数を使っているので受信できないです。GPSの名称は米国の衛星システムであり、ロシアのグローナス、ヨーロッパのガリレオなどはGNSS(グローバルナビゲーションサテライトシステム)と呼ぶのが正しいです。インドや中国も独自の衛星を持っています。日本の衛星みちびきは４台飛んでいますが最終的には7台体制にする計画です。
スマホの時計かなと思いますよ。
3円弧が交差してないじゃん
そう言う時は2円弧交差点のどちらからコンパスの芯を当てて、適当な半径を設定してぐるっと円弧を書いて適当な町の上を通ったら、今度はその街にコンパスの芯を当てて同じ半径の円弧を描くんだよ。
もはやGPSが無いと家にも帰れない
それは、草
どこから家に帰るかにもよる
GPS技術はもはやなくてはならない存在。でも、GPSだってまだまだ完璧ではないから頼りきりはよくないと思う。
あるとべんりでも無い
生きていける
アレって簡単に言うとただの自分の位置を呟き続ける「時計」
だよね〜。
理系なら常識。
えっそりゃそうでしょ...
@@0817jojosuki 1+1は2だよねー。数学者なら常識 って言ってるのと同じレベルだね
これって要は地球上の人類の居場所が365日24時間アメリカによって全て管理 ・監視
されているって事だよね。これって凄い事だよね。
こんな膨大な情報が得られるなら、タダにしても問題ない。むしろタダにすることで
誰もが躊躇なくGPSを利用してくれるって言うメリット付き。
改めて言うけど、GPSは元々、軍事目的で開発 使用されていた。
それが現在でも利用されている(重要人物の監視とかね)
こういう危機管理能力がないのがこの国のやばい所だよね。。。
GPSは一方向のデータ送信だから監視はできないです。
「衛生１番が場所αからaa時bb秒ccに発信した電波だよ！」「衛星２番が場所βからdd時ee秒ffに発信した電波だよ！」・・・
情報を受信して時間差から衛星１、衛星２、衛星３・・・の距離を割り出して
端末側で演算して地球上の位置を計算してるだけで、端末から衛星に対しては何も発信してない。
(雷の音で距離を測るのを、音の代わりに光を使って高精度でやったのがGPSです。
光ってから音が伝わるのに○○秒だから、xxキロって分かるのと一緒)
だから、ユーザーから衛星を監視することはできても、衛星からユーザーは監視できない。
監視してるのは、このGPS情報を元に現在地情報を割り出した結果を別の手法で送信してるだけで全く別の話になる。
ちなみに精度の話についても、すでにGPS(アメリカ)だけに頼るシステムではなくなっているので
心配としては少ないと思っています。
過去はアメリカ軍はPコード(時間情報そのままだが暗号化している)を使っていましたが、
この時間情報にノイズをかけることによって、一般人が使えるC/Aコードは正確な位置を割り出すことをできなくしていました。
この当時に使われていた手法どして、ディファレンシャルGPSという技術がありまして、
不正確なC/Aコードだけではなく、地上や海上からディファレンシャルデータを出して補完してました。
現在ではわざわざこんなシステムを使わなくても
北斗(中国)、グロナス(ロシア)、ガリレオ(EU)、NavIC(インド)、QZSS(日本)などのシステムがあるので、
すでにGPS(アメリカ)だけに頼るシステムではなくなっていますよ。
他にも、DORIS(終了済み)、EGNOS、MSAS、WAASなどのシステムがあるらしいですが、
こっちはよく知らないです・・・
しかしながら、GNSS(位置情報取得)の通称名がGPSになっているので、
誤解は仕方がないですが・・・
GPSは宇宙にある衛星です。
人類はGPSに居場所を伝える能力があるのですか。
アメリカは、あなたの居場所に関心がない。
わからんが、スマホで110番したら、パトカーがすぐ来るちゅうで。GPSでスマホの場所が逆探知できるからやないか？
@@user-sv9yk2vy4d スマホから110番を掛けた場合には、逆探知ではなく、積極的にGPS情報を発信する仕様になっています。
www.softbank.jp/mobile/support/3g/protect/report_position/
2015年に法改正で、110番発信時にはGPS情報を発信するようになりました。
(これも位置情報をセルラー回線で発信してるだけで、GPSの逆探知ではない。)
しかしながら、GPSを使わなくても通信している基地局からおおよその現在地を割り出すことは可能です。
10年前の資料になりますが、この当時ですら都会であれば1つの基地局で対応してるエリアは半径500mです。
k-tai.watch.impress.co.jp/cda/parts/image_for_link/218548-44998-4-2.html
おそらく現在は高密度化を進めるために1つの基地局で対応しているエリアはもっと狭くなってると思いますが、警察はGPSを使わなくてもここまで絞り込むことができます。
なので、自分の位置情報を発信してるのは、GPSではなく携帯電話回線です。
(更にいうとは今の携帯電話では複数の電波塔の電波をキャッチすることができるのでキャリアアグリゲーション対応機だと、もうちょっと精度を上げれるかもですね。)
@@kenjiji
デファレンシャル補正システムは今も使われています。
それがSBAS（静止衛星型衛星航法補強システム）であり、ヨーロッパ、
日本、アメリカのシステム名称がそれぞれEGNOS、MSAS、WAASです。
ちなみに、QZSSはみちびきのサイトにも書かれていますが、「GPS(GNSS？)
を補い、より高精度で安定した衛星測位サービスを実現」ということですね。
（今後はQZSSにデファレンシャル補正機能が引き継がれるという話です。
どのように実現するのかは知りませんが。）
わかったけど。
衛星は、どんだけの 人数の面倒みてんのか？？
…てか 計算するのは、スマホやカーナビ？？
衛星は基本、衛星番号に相当するもの、時刻データなど限られたデータしか発信していません。二種類の周波数でです。
計算は基本受信機がすべて行います。なので、計算方法がわかってしまえば他国の軍隊もこれを利用可能ということで、運用開始当初は一般向けの周波数帯には意図的にノイズを含めていました。正確な収束計算が出来ないようにするため。
ですので、アメリカにとって有事の事態が生じた場合、また意図的に衛星からの電波にノイズが含まされることはあり得るようです。また、これは確かではないですが、湾岸戦争当時には衛星軌道を少し修正して中東に衛星を移動させたため、その他の地域では制度が下がったという逸話もあります。
これ。。。戦争起きたら絶対
アメリカとかロシア悪用するよな。。。
だよな、
もうしてるんちゃう？
米国に必ずバレる仕組みですね。民間側の使用にて悪用がされない事を願う次第です。
スマートフォンのGPS機能は衛星とは通信してないからね！
実際は地上波から自己位置を特定してます。
ここで話してるのはGPSとして売られてる端末機の事ね！
ガーミンとかの。
衛星の時刻は受信してる。衛星の軌道情報は衛星から取得すると時間がかかるので通信で取得。
位置情報は基地局やwifiからも取得してる。
大型トラック運転中、スマホでグーグルナビ走行していたら、とんでもなく細い道に誘導されてしまい、泣く泣く後退を余儀なくされました＾＾；、
ドンマイヽ(´･∀･`)
GPSってアメリカによるシステムを指す固有名詞だったんだな(レーガンのおっさんが全地球・非軍事に開放した)
最近北斗系統という中国による測位システムが2020年までの全世界運用開始を発表したとか
今後は衛生測位だけでなく屋内測位も発達してIoT化が加速するとかとか
クリントンさんの大統領令ではありませんでしたか？
@@boombooom それはSA(軍事利用を防ぐ精度落とし)の解除みたい
@@nanakadog なるほどです。ありがとうございます！
赤い服の人、メープル超合金？
知ってた
GPS4K8Kカーナビゲーションかなと思いますので大絶賛してきますので幸せ一杯ですよね。
昔は川の中を走ってたよ
でも今ではちゃんと
グーグルが狭い狭い道なき道へ案内してくれま～す♪
チャンネル登録者買ってるやろ
・二次元三辺測量の説明動画では、３番目の円は他の２つの円とは全く交差してないですよ！
・ＧＰＳ衛星の時刻補正の説明は、重力の影響による時間の進みだけで無く、高速移動による時間の遅れも加味して補正していると説明した方が良いのでは？
車の衛星電波時計は素敵ですよ。
GPS＝ナビではないんだけどなぁ。。。。
ガリレオや日本の準天頂衛星はどうした。
みちびきはまだ使っとらんらしいな。
今晩は✨￣(=∵=)￣
車の衛星電波時計は素敵ですよ。
自由を売って、便利を手に入れるって、何考えてんだろう、人間って。
自由より便利が欲しいと考えているに決まってる
1990年にはカーナビ搭載の車でドライブしていたけど、この情報間違っていませんか？確か45万円ほどしたけど。精度も悪かったね。
にほんごしゃべて
5
GPSスマートウォッチやGPSスマートクロックなどかなと思いますので沖縄県の皆様が喜んできますよ。
使う事は、ありません
衛星電波時計などにも車に収まりつつありますよ。
これからは、斬首作戦が横行するかもしれない。
1
GPSスマートウォッチやGPSスマートクロックなどかなと思いますので沖縄県の民間ラジオテレビ様が喜んできますよ。
2
GPSスマートウォッチやGPSスマートクロックなどかなと思いますので沖縄県の皆様が喜んできますよ。
4
GPSGALAXYウォッチやGPSApple Watchなどにもいいみたいですよね。