TL;DR
Global Positioning System の略。アメリカ合衆国が運用する全地球測位衛星システムで、人工衛星からの信号を受信して地球上の現在位置を測る。1973 年にアメリカ国防総省の軍事プロジェクトとして始まり、1983 年の大韓航空機撃墜事件のあとに民間にも開放された。
なぜ必要か
地球上のどこにいても、受信機だけで自分の位置と正確な時刻が分かる。カーナビやスマートフォンの位置情報、登山・船舶・航空の航法、測量や地殻変動の観測、基地局などの時刻合わせに使われている。
仕組み
約 30 機の GPS 衛星が、高度約 20,000 km の軌道を約 12 時間で 1 周している。衛星の信号には、衛星に積んだ原子時計の時刻と、衛星の軌道情報が含まれる。受信機は、信号の送信時刻と受信時刻の差に光速を掛けて、各衛星までの距離を求める。
一般的な受信機の時計は精度が足りないので、受信機の位置（3 次元）に加えて受信時刻も未知数として扱う。そのため、4 機以上の衛星から信号を受信して位置を計算する。
例
- GPX は、GPS / GNSS デバイスとソフトウェアの間で位置データをやり取りするためのデータフォーマットである。
- OpenStreetMap では、GPS 機器などで地図の正確さを確かめている。