問題 38★★☆

広い農地でトラクターを自動で直進させるために、走行中のトラクターが今どこにいるかを屋外で求めたい。 この位置を求める仕組みとして最も適切なものはどれか。

正解:イ

各選択肢の解説

  1. アGIS。位置に結び付いたさまざまなデータを、地図の上に重ねて表示し分析する。

    誤り。GIS(地理情報システム)は、住所や座標と結び付いたデータを地図に重ねて表示・分析する仕組みです。 どちらも「位置」「地図」に関わるので取り違えやすいのですが、GISは位置の分かっているデータを扱う側です。 自分が今どこにいるかを「求める」のはGNSS、位置のデータを「重ねて分析する」のがGISです。

  2. イGNSS応用システム。GPSやみちびきなどの衛星の信号を受信し、現在の位置を求める。

    正解。GNSS(全球測位衛星システム)は、複数の衛星から届く信号をもとに受信機の位置を求める仕組みの総称です。 米国のGPSはその一つで、日本のみちびきはGPSと一体で使うことで測位を安定させます。

  3. ウビーコン。施設内に置いた発信機の電波を端末で受け、発信機の近くにいることを知る。

    誤り。ビーコンは、決まった場所に置いた発信機の電波を受けて「その近くにいる」ことを知る仕組みで、屋内の案内や来店の検知に使われます。 位置を知る手段という点が似ていますが、発信機を置いた範囲でしか使えません。 広い農地を走る機械の位置を連続して求める用途には向きません。

  4. エ加速度センサ。機体にかかる加速度を測って、動き出しや傾き、振動を検知する。

    誤り。加速度センサは、動き出しや傾き、振動を検知する部品で、スマートフォンの画面の向きの切替えなどに使われます。 動いたことは分かっても、地球上のどこにいるかという位置そのものは求められません。 自動操舵では、衛星による測位を補う役として組み合わせて使われることがあります。

理解を深めるために

空の衛星を目印に「自分の位置」を求める

見知らぬ場所でも、遠くに見える山や塔の方角と距離が分かれば、自分の居場所を割り出せます。 これを宇宙の衛星で行うのが衛星測位です。その仕組みの総称が **GNSS(Global Navigation Satellite System:全球測位衛星システム)**で、 GNSSで求めた位置を使うシステムがGNSS応用システムです。

どうやって位置を求めるのか

  • 衛星は、自分の位置と正確な時刻の情報を含む信号を送り続けている
  • 受信機は、信号が届くまでにかかった時間から、それぞれの衛星までの距離を計算する
  • 複数の衛星(一般に4機以上)までの距離を組み合わせて、受信機の位置を求める

衛星測位のシステムには米国のGPSのほか、欧州のガリレオなどがあり、これらをまとめてGNSSと呼びます。 GPSはGNSSの一つです。日本の**みちびき(準天頂衛星システム)**は、日本のほぼ真上を通る軌道の衛星を使い、 GPSと一体で利用することで、ビルや山に遮られやすい場所でも測位に使える衛星の数を確保します。

身近な応用には、カーナビやスマートフォンの地図、配送車両の現在地の管理、農機や建設機械の自動運転などがあります。

混同しやすいものとの違い

仕組み 何が分かるか
GNSS応用システム 衛星の信号から、受信機が今どこにいるか
GIS 位置と結び付いたデータを地図に重ねた結果(位置は求めない)
ビーコン 発信機の近くにいるかどうか(設置した範囲だけ)
加速度センサ 動き出しや傾き、振動(位置そのものは分からない)

カーナビは、GNSSで求めた現在地を、地図データの上に表示しています。 「位置を求める」のがGNSS、「位置のデータを地図に重ねて使う」のがGISという役割分担で覚えると、取り違えません。

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