GPS ── 軍の測位衛星が民間に精度を開いた日

GPS（Global Positioning System、全地球測位システム） は、米国が保有し、米宇宙軍が運用する衛星測位システムである。上空の衛星が送る信号を受信機が受け取り、自分の位置と時刻を計算する。民間の利用は1978年の最初の衛星群のころから限定的に始まっていたが、民間向けの信号には精度を意図的に落とす 選択利用性（SA） がかけられていた。2000年5月1日、クリントン大統領はその夜の0時から SA を止めると発表し、民間の GPS は最大10倍の精度で位置を示せるようになった。

衛星と受信機の3つの部分

GPS.gov によると、GPS は宇宙部分・管制部分・利用者部分の3つで成り立つ。宇宙部分は、現在位置と時刻を一方向に送り続ける衛星群である。米国は運用衛星24機を95%の時間で確保すると約束しており、衛星は高度約2万200km の中軌道を1日に2周する。6つの軌道面にそれぞれ4つの枠があり、この配置で地球上のほぼどこからでも4機以上が見える。GPS.gov によると、2023年7月3日時点で運用中の衛星は31機だった。

管制部分は世界各地の監視局と管制局で、衛星の軌道を保ち、衛星の時計を調整する。利用者部分は受信機で、衛星の信号から3次元の位置と時刻を計算する。民間向けのサービスは、世界中で継続して誰でも無料で使える。

1973年の計画から1995年の完全運用まで

ロサンゼルス空軍基地の GPS 局の記事によると、1973年に Bradford Parkinson 大佐（当時）が率いる Navstar GPS の統合計画室が GPS の構成を作り、宇宙からの全地球航法が成り立つことを示す試作に取りかかった。空軍歴史財団によると、最初の Navstar 衛星は1978年2月22日、カリフォルニア州のヴァンデンバーグ空軍基地から Atlas F ロケットで打ち上げられ、3月31日に運用に入った。

同じ空軍の記事は、1978年に最初の4機の開発用 Block I 衛星がそろった時点で、GPS が軍と民間の利用者に、限定的ながら世界規模で3次元の位置と時刻を提供し始めたとしている。残る7機の Block I は1985年までに打ち上げられた。運用型の Block II の初号機は1989年2月14日に打ち上げられ、1993年12月8日、Block I と Block II/IIA を合わせて24機がそろったところで空軍宇宙軍団が初期運用能力（IOC）を宣言した。1995年4月27日には、24機の Block II/IIA が所定の軌道にそろったとして完全運用能力（FOC）を宣言している。

1983年、大韓航空機撃墜のあとで

米国務省の歴史記録によると、1983年9月1日、サハリン付近でソ連の領空に誤って入った大韓航空007便がソ連の戦闘機に撃墜され、乗っていた269人全員が死亡した。9月16日、ホワイトハウスの Larry Speakes 副報道官が読み上げた声明は、こうした悲劇を繰り返さないための貢献として、GPS が1988年に運用可能になった時点で、その施設を民間航空機に提供する用意があると大統領が決めたと述べた。旅客機は3次元の位置情報を得られるようになる、という内容である。

この声明は、のちに「レーガンが GPS を民間に無料で開放した」と語られることが多い。英語版ウィキペディアもそう要約しているが、声明の文面にあるのは民間航空機への提供と1988年という時期であり、無料という言葉はない。

選択利用性（SA）とは

GPS.gov は、SA を安全保障上の理由で一般向けの GPS 信号の精度を意図的に落とす仕組みと説明している。2000年のホワイトハウスのファクトシートによると、SA がかかっていたころのカーナビは車の位置を100m 程度の範囲でしか示せず、高速道路が並行して走る場所では、どの道路にいるのかを判別しにくかった。

クリントン大統領は1996年3月の大統領決定指令で、2006年までに SA の使用をやめることを約束し、2000年から毎年その継続の是非を評価するとしていた。大統領声明によると、停止の決定は国防長官の勧告を、国務省、運輸省、商務省、中央情報長官などと調整したうえで下された。軍は、安全保障が脅かされたときには地域を限って GPS 信号を妨げる能力を示しており、全世界一律に精度を落とす必要はなくなった、という説明である。

2000年5月1日の発表

2000年5月1日の声明で、クリントン大統領は、一般が使える GPS 信号の意図的な劣化をその夜の0時から止めると発表した。民間の利用者は、それまでの最大10倍の精度で位置を特定できるようになるとした。

※ 時刻は GPS.gov の FAQ と最初の1週間のデータによる。

ファクトシートは、GPS の市場が3年で80億ドルから160億ドル超へ倍増すると見込んでいた。挙げられた用途はカーナビのほか、携帯電話からの緊急通報で位置を伝える Enhanced 911、登山やキャンプ、釣りなどである。GPS.gov の FAQ によると、既存の受信機は改造なしでそのまま高い精度を得られた。SA は地域ごとにはかけられない仕組みだったため、停止は世界中の利用者に同時に効いた。

米政府は SA を再び使うつもりはないとしている。GPS.gov によると、2007年9月には次世代の GPS III 衛星を SA 機能なしで調達すると発表し、2000年の決定を恒久的なものにした。

位置情報が前提になる時代

精度の上がった GPS は、機器の側に入り込んでいった。2005年の DARPA グランド・チャレンジ を走った自動運転車は屋根に GPS のアンテナを載せ、2008年の iPhone 3G は GPS を内蔵して、地図アプリで現在地を点として追えるようにした。2016年の Pokémon GO は、現実の位置そのものを遊びの舞台にしている。

日本の「みちびき」

衛星測位は米国だけのものではない。内閣府は、日本の衛星測位システム みちびき（準天頂衛星システム、QZSS） を、日本のほぼ真上を通る準天頂軌道の衛星を中心とするシステムと説明し、「日本版GPS」と呼ばれることもあるとしている。GPS 衛星は都市部や山間部ではビルや木に遮られて見える数が減るため、みちびきはそれを補う。

三菱電機によると、初号機は2010年9月11日に H-IIA ロケットで打ち上げられた（2023年9月15日に運用終了）。2017年に2〜4号機が加わって4機体制となり、2018年11月1日から24時間途切れずに GPS を補完・補強するサービスが受けられるようになった。2025年2月2日には6号機が打ち上げられたが、2025年12月22日に打ち上げた5号機は、H3 ロケット8号機の第2段エンジンの不具合で軌道に投入できなかった。7号機の打ち上げ時期は未定とされている。

機器の流れは 半導体・ハードウェアの年表 を参照。