GPS機器が現在地を正確に特定するには、いくつの衛星が必要でしょう?

GPS受信機は、複数の衛星から届く電波信号がどれだけ時間をかけて到達したかを測定し、それぞれの衛星からの距離を割り出すことで位置を計算する。3つの信号があれば、三次元空間上のある一点に位置を絞り込めるが、受信機の時計は衛星の原子時計と完璧には同期していないため、そのずれを補正して正確な位置を確定するには4つ目の信号が必要になる。

衛星が1つだけでは、そこからの距離しか分からず、位置の候補は無数に残ってしまう。一方、20個以上もの衛星は過剰であり、位置を確実に測るには適切に配置されたごく少数の衛星があれば十分だ。

GPS衛星群は、地球上のほぼどの地点でも、常に4基以上の衛星が地平線の上に見えるように配置されている。これが、GPSが世界中どこでも確実に機能する理由だ。