GPSの仕組みは、分かったようでよくわからない。衛星を用いた3点測量であることは、分かるのだが、どうやって衛星と受信機の距離を測るのかが分からない。衛星と受信機の時刻が合っていれば、衛星から受信機までの信号の送受信時刻差から距離は出せるとは思うのだがそもそも受信機の時刻がゼロリセットされている場合どうするのだろう？
ポイントは、
- 衛星は自身の位置を電波に乗せて送っている
- 全ての衛星は厳密に時刻同期がとれている
- 受信機は衛星を４つ捕まえることにより、位置を測定する。
数学的に説明すると、GPS受信機が位置を知る問題は、座標(x,y,z)と時刻tを知る問題として定式化できる（パラメータ４つ）。よって、衛星を４つ捕まえると連立方程式（式数4）の係数が揃うので、問題が解けるという仕組みであった。
電子情報通信学会誌2009年9月号にGPSの記事が載っており、これが説明としては分かりやすい。
蛇足であるがGPSとは米国のGNNS(Global Navigation Satelite System)の固有名称であり、ロシアのものはGLONSSという。また、欧州ではGalileoというシステムの立ち上げが計画されている（欧州圏という共同体があるが故、この手の社会インフラをEU各国が共同して開発できることはうらやましい。日本の場合、アジア圏が共同体として成熟していないので、日本単独でQZSSと呼ぶシステムを検討してる）。
このように、各国がGNNSを立ち上げようとするのは、社会インフラを米国に依存する危うさを回避するためである。そんな中、日本はどう考えるべきだろうか？
