全球測位衛星システム（GNSS）とは、地球上のユーザーに測位、ナビゲーション、およびタイミング（PNT）サービスを提供する、あらゆる衛星ベースのシステムを指します。世界中の政府および宇宙機関は、あらゆる条件下で正確な位置データへのグローバルアクセスを確保するために、これらのシステムを開発しました。
GNSSは、自身の位置と正確な時刻を含む信号を継続的にブロードキャストする衛星群を使用することで機能します。スマートフォン、車両、測量機器などの地上受信機は、複数の衛星からの信号を受信します。これらの受信機は、トライラテレーションと呼ばれるプロセスを使用して、信号が到着するのにかかった時間を測定することにより、自身の位置を計算します。少なくとも4つの衛星からの信号を比較することにより、受信機は自身の緯度、経度、高度、および現在時刻を決定します。
最もよく知られているGNSSは、米国が運用するGlobal Positioning System（GPS）です。その他の主要なシステムには、ロシアのGLONASS、ヨーロッパのGalileo、中国のBeiDouなどがあります。各システムは独立して動作しますが、同様の機能を提供します。今日、ほとんどの受信機はマルチGNSS機能をサポートしており、これにより、複数の衛星群からの衛星に同時にアクセスできます。これにより、特に都市部の峡谷や山岳地帯などの困難な環境において、精度、信頼性、および信号の可用性が向上します。
GNSS – 全球測位衛星システムの応用
GNSS – 全球測位衛星システムは、現代社会において重要な役割を果たしています。自動車、飛行機、船舶、歩行者向けのナビゲーションを強化します。トラクターを誘導し、植栽パターンを最適化することにより、精密農業をサポートします。エンジニアや測量士は、正確な土地測定と建設にGNSSを使用します。緊急サービスは、派遣および救助活動のためにGNSSに依存しています。金融機関は、トランザクションにタイムスタンプを付けるためにGNSSタイミングを使用し、通信ネットワークは、同期のためにGNSSタイミングに依存しています。
民生用アプリケーションに加えて、軍隊は安全なナビゲーション、ターゲティング、および作戦のために暗号化されたGNSS信号を使用します。科学者は、地震を監視し、地殻変動を研究し、環境変化を分析するためにGNSSを使用します。
パフォーマンスを向上させるために、多くのシステムはGNSSを慣性航法システム（INS）、気圧計、Wi-Fiポジショニングなどの他のテクノロジーと統合しています。この融合により、衛星信号が弱まったり消失したりした場合でも、継続的な追跡が保証されます。
GNSSは、新しい衛星、改善された信号構造、およびより優れた相互運用性とともに進化し続けています。グローバルポジショニングおよびタイミングインフラストラクチャのバックボーンとして、GNSSは無数のアプリケーションをサポートし、現代社会に不可欠な存在であり続けています。