「物理学IIB」講義:「カーナビの原理と相対性理論」


2004.2.6追加 %%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%%

GPS(Global Positioning System) は全世界的測位システムで、人工衛星のネットワークを使って
位置、速度、時間を手軽かつ正確に計測できるものです。元来はアメリカ国防省が軍事用に開発
し たものですが、一部は民間用に公開され、航空、船舶の航法用のみならず、カー・ナビゲーショ
ンシステムで広く使われるようになりました。また、GPS 受信機内蔵の携帯電話、デジタルカメラも
でてきました。他に精密測量用途にも使われつつあります。

実は GPS には特殊相対理論、一般相対性理論、量子力学など物理の基本原理が関係しています。

次のHP(野村(清英氏(九州大学)HP)はお勧め!
http://maya.phys.kyushu-u.ac.jp/~knomura/museum/GPS/GPS.html

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以下2002.6.4
資料等:

1)松田卓也,二間瀬敏史「なとっくする相対性理論」(講談社、47−51ページ他)
==>図書館または書店で探すこと。
2)藤本眞克、「時刻の標準と比較」(「応用物理」、61巻6号、(1992年)、592.)
   ==>研究室に在庫。
3)GPSとは(Global positioning system)http://vldb.gsi-mc.go.jp/sokuchi/gps/exp.html

 GPSは、アメリカ合衆国によって、航空機・船舶等の航法支援用として開発されたシステムです。
 このシステムは、地上約2万kmを周回する24個のGPS衛星(6軌道面に4個ずつ配置)、GPS衛 星
の追跡と管制を行う管制局、測位を行うための利用者の受信機で構成されています。
 航空機・船舶等では、4個以上のGPS衛星からの距離を同時に知ることにより、自分の位置等を決
定 します。GPS衛星からの距離は、GPS衛星から発信された電波が受信機に到達するまでに要した
時 間から求めます。
 

GPS単独測位の原理 http://www.nkgw.ics.keio.ac.jp/~morioka/gps/node4.html

GPS衛星について http://www.nkgw.ics.keio.ac.jp/~morioka/gps/node2.html

衛星との距離の測定 http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps4.htm

完璧な時間をはかる http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps5.htm

衛星は宇宙のどこに?http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps6.htm

電離層と大気圏 http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps7.htm 

もっとよく理解するためのいくつかのお話
http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps8.htm

ディファレンシャルGPS  − 究極の精度
http://www.trimble-j.com/Techinfo/whatgps/whatgps9.htm

GPS と電波航法システム
〜カーナビから巡航ミサイルまで〜
http://www.interq.or.jp/blue/rhf333/GPS.htm

http://wwwhost.cc.utexas.edu/ftp/pub/grg/gcraft/notes/gps/gps.html
  http: //wwwhost.cc.utexas.edu/ftp/pub/grg/gcraft/notes/gps/gif/gpsnav2.gif