Navstarは、全地球測位システム(GPS)サービスを提供する米国の衛星ネットワークです。

この24機の主要なGPS衛星は、12時間ごとに地球を周回し、個々の衛星から同期した信号を送信します。 衛星はそれぞれ異なる方向に動いているため、地上のユーザーが信号を受信するタイミングは少しずつ異なります。

GPS信号は、かつては民生用には「劣化」していて、軍事用でないと精度が出ないものでした。

かつてはGPS信号は民生用には「劣化」しており、軍事用でなければ精度が出ませんでしたが、2000年にビル・クリントン大統領がこの「選択的利用」の停止を承認しました。 多くの人は、GPSシステム（単体または携帯電話に搭載）を使って道を探すという概念を知っています。

GPSは、ユーザーの位置を特定することができるので、オリエンテーションやジオキャッシング（GPSデバイスを使って隠されたキャッシュを見つけること）のような楽しいアクティビティにも役立ちますが、位置やナビゲーション以外にも他の用途があります。

GPSは、動物にタグを付けて、その動物のテリトリーの範囲を確認するようなトラッキングにも利用できます。

GPSは、動物にタグを付けて、その動物の行動範囲を確認するようなトラッキングにも使われますし、国の輪郭をより明確にするようなマッピングにも使われます。

「衛星測位と地図を使わずにどこかに出かけたり、ジオタグを付けずに写真を撮ったりすることは、最近の人々にとって、飼料店に行くためにワゴン車を連結するのと同じくらい異質なことです。

Keeping submarines in right direction

アメリカ海軍は、1960年代に「トランジット」と呼ばれる初の実用的な衛星ナビゲーションシステムを開発しました。

しかし、このシステムを開発した人たちは、その初期の段階でも、GPSの科学的な利用法を理解していました。

「私たち2人は、渡り鳥や動物の追跡、世界中の遠隔地でトラブルを特定できる効果的な捜索・救助技術など、衛星ナビゲーションの過去および現在の用途に非常に満足しています」と、Transitの構築に貢献したジョージ・ワイフェンバックとウィリアム・ギアは、1998年にジョンズ・ホプキンス大学に寄稿しています。

「もちろん、私たちはエレクトロニクスの進歩を過小評価していました。

もちろん、私たちはエレクトロニクスの進歩を過小評価していました。特に、自動車やプレジャーボートのナビゲーションシステム、さらにはハイカーのためのハンドヘルドユニットなど、大衆市場向けの日常的なアプリケーションのために、サイズとコストが驚くほど削減されることを予測していませんでした」

初期のシステムは他にもありました。

世代別の衛星

その一方で、米軍の他の部門では独自のナビゲーションシステムを開発していました。

1973年、米国防総省は、現在Navstarとして知られている全地球測位衛星システムを提案しました。

「GPSが開発された主な理由は、武器を正確に目標に届ける必要があったことと、米軍のナビゲーションシステムの普及を食い止める必要があったことです」と、リック・スターデバント氏は2007年にNASAが発行した「Space in Civilian Applications」に書いています。 第1世代のナビスター衛星は1978年に打ち上げが開始されました。

Gunter’s Space Pageによると、本格的なGPS衛星が打ち上げられたのは1989年から。 この衛星は14日間、地上からの介入を必要としないように設計されていました。

米国のGPSシステムは、1978年以降、6回の大規模な改良が行われてきた。 IIFと呼ばれる最新ブロックの衛星は、2010年から2016年にかけて打ち上げられました。 この12機の衛星はすべて12年間使用できるように設計されています。

GPSブロックIIAセット（GPS衛星の7番目のセットであり、第3世代の最初のセット）は、ロッキード・マーティン社によって製造されています。 このブロックは当初、2014年に打ち上げを開始する予定でした。 しかし、技術的な遅れにより、最初の打ち上げ予定が2018年5月にずれ込んでしまいました。 このシリーズは10基の衛星を打ち上げる予定で、最後の1基は2023年の第2四半期に予定されています。

「ロッキード・マーティン社のGPS III衛星は、精度が3倍、対妨信能力が最大8倍向上します」と同社はウェブサイトに記しています。 “また、衛星の寿命は15年となり、現在軌道上にある最新のGPS衛星よりも25％長くなります。

Digital Trendsによると、GPS IIIは1998年から開発が開始され、2000年から資金が提供されています。 この新しい衛星は、標準的な1つの信号ではなく、4つの民間信号のセットを持ちます。

軍事的にもメリットがあり、高帯域のMコード信号が利用できます。 一部の地域では、GPS信号の強度が100倍になると言われています。 そのため、軍は妨害されにくい強力な信号を得ることができ、ドローンや遠隔地で活動するチームの助けとなります。

Selective availability

2000年にクリントン大統領が「選択的利用権」の廃止を承認したことで、民間ユーザーのGPSは飛躍的に進歩しました。 それまでは、軍が軌道データや衛星の時計の周波数などの要因を操作していたため、民間人は自分の位置をかなり「粗く」見ていました。

しかし、民間人がこのオプションが再びオンになるのではないかと恐れるようになるまで、それほど時間はかかりませんでした。 2001年9月11日に発生した世界貿易センタービルと米国防総省への同時多発テロ事件をきっかけに、新たなセキュリティ対策が次々と打ち出されました。

2007年、ジョージ・W・ブッシュ大統領は、さらに一歩踏み込んだ提案を受け入れました。

2007年、ジョージ・W・ブッシュ大統領は、国防総省の助言を受けて、Navstar III世代ではセレクティブ・アベイラビリティの機能を一切使用しないことを指示しました。

国防総省の声明によると、「今回の措置はシステムの性能を大幅に向上させるものではないが、このグローバルな実用性が世界中の平和的な民間アプリケーションをサポートするために期待できることを強化することで、ユーザーに対する米国の強いコミットメントを反映したものである」としています。

初期の頃とは異なり、Navstarは他国が民間および軍事用に構築した他のGPS類似システムとの競争に直面しています。

最新のGPS衛星にはセレクティブ・アベイラビリティが搭載されていませんが、The Vergeによると、新しいシステムは民間人の位置を1フィート以内で追跡することができます。