なぜ GPS は 4 つの異なる衛星から信号を受信するのでしょうか?

GPS 受信機が位置を正確に計算するには、少なくとも 4 つの衛星からの信号が必要です。これは、受信機が衛星からの信号を使用して各衛星からの距離を測定するためです。 4 つの異なる衛星までの距離を測定することにより、受信機は 3 次元 (緯度、経度、高度) での位置を計算できます。

受信機が 3 つの衛星からの信号しか受信していない場合、高度を正確に計算できません。これは、3 つの衛星がすべて同じ平面上にあり、受信機はどちらが上を向いているかを判断する方法がないためです。

同様に、受信機が 2 つの衛星からの信号しか受信していない場合は、その位置を正確に計算できません。これは、2 つの衛星が 1 点でのみ交差し、受信機は 2 点のうちどちらが実際の位置であるかを知る方法がないためです。

GPS 受信機は 4 つの衛星からの信号を受信することにより、その位置を 3 次元で正確に計算できます。このため、GPS 受信機が適切に機能するには、常に少なくとも 4 つの衛星からの信号が必要です。