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2016年1月19日 (火)

トランジスタ技術2月号の特集は「衛星クロック搭載! GPS電子工作」:位置情報以外にも焦点を当てた特集

 トランジスタ技術 2016年 2月号の特集は、「衛星クロック搭載! GPS電子工作」。副題の「時間も周波数も位置もドンピシャ!」というのが、本特集の特徴を示している。普通、GPSというのは位置情報を取得する装置だが、この特集では、正確な時間や周波数が得られるという方の記事が多いのだ。
 まず、GPSの技術を簡単に説明する。GPS衛星から、現在時刻と位置座標を信号として送信する。GPS受信機でその信号を受信した時刻と、信号で記録されている時刻との差が伝播時間(=GPS衛星からGPS受信機までの距離)を計算する。座標は3次元なので、GPS衛星3基からの信号を受信すれば、GPS受信機の位置座標も計算できるというのが基本原理だ。
 とは言っても、伝播時間を計算するには正確な時刻情報が必須である。GPS衛星には原子時計が搭載されているので、きわめて正確な時刻を信号に記録でき
る。一方、GPS受信機に、まさか原子時計を搭載するわけにはいかない。そこで、実際には、GPS受信機の時刻情報も計測するのである。その場合、位置座標もあわせて、未知数が4個になるので、GPS衛星が4基あれば、位置座標だけでなく、正確な時刻を得ることができる。まあ、実際には、こんな簡単な話ではないが、原理的にはそうなる。
 つまり、GPS受信機は、位置だけでなく、正確な時刻も知ることができる機器なのである。さらには、そこから正確な基準クロックを得ることもできる。本号はこの技術を応用した特集である。
 そんなに正確な時刻を知る必要がある応用がどこまであるかを考えると、少し読者を選ぶかもしれない。ネット経由のNTPや電波時計の精度で十分という用途のほうが多いのではないか。

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