カーナビシステムは、GPS衛星4台から送られる時刻情報より車の位置を計算します。3台からの時刻情報より位置を計算し、4台目の時刻情報より補正しています。このことを説明します。
GPS衛星3台から送られてくる時刻の信号と自分の時計の時刻より、光速度不変を仮定し、衛星3台までの距離を計算して、仮に①自分の位置を特定します。
しかし、自分の時計が狂っていたら、位置は正確に求まりません。また、光の速度は重力の強さで変わります。海抜0[m]と海抜1,000[m]とでは、GPS衛星から届く電波の速度が異なるのです。ですから、①で仮に算出した自分の位置が常に正しいとは限りません。
そこで、①で仮に割り出した自分の位置から４台目の衛星までの距離を求め、また光速度不変を仮定して、そこから②信号が自分に到達するのに要する時間を計算します。
そして、4台目の衛星から信号で送られて来る時刻に、②信号が自分に届くのに要する時間を足した時刻と、自分の時計の時刻とを比べます。両者に差がなければ、自分の時計は合っていて、また光速度もcであり、①で求めた位置は正確です。
もし差があれば、自分の時計は狂っているか、光の速度がcではないかなので、その差がなくなる様に自分の時計の時刻や光速度を修正し、正確な位置を求めるのです。