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「スマホに搭載されたGPSユニットは、宇宙に浮かぶ人工衛星からの信号を受信して、ユーザーが地球上のどこにいるのか(どこを運転しているのか)を算出します。スマホのデータはまったく使いません。」

これ、工学部の人でも原理を知らない人がいたりします。人によっては「スマホから衛星に向かってデータを送っているんですよね?」という人も。

原理は簡単で、電磁波の伝わる速さを既知とした三角測量です。雷が光って何秒経ったかでどれくらい離れているかを計算するのと一緒です。3次元空間中の1点をピンポイントで指定したければ3つ以上の点から計測する必要があります。また、時刻も実は未知数で合計4つの未知数なので4点から計測すればOK。これがGPSを正確に動かすためには4つ以上の衛星が見えていなければ行けない理由です。原理的には4つで大丈夫でも多くの衛星が見えている方が誤差は小さくなります。

ちなみに、GPS用の衛星はものすごい速さで地球を回っているのでアインシュタインの相対性理論を用いて補正する必要もあります。