豆知識:GPSは週のデータを記憶するのに10ビット使います。つまり、足りなくなるってこと… ああ、大変だ – 2019年4月6日

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豆知識:GPSは週のデータを記憶するのに10ビット使います。つまり、足りなくなるってこと… ああ、大変だ – 2019年4月6日

古いカーナビなどのデバイスは、適切なアップデートが行われていないか、迫りくる時代の転換に対応できるよう設計されていない限り、4月6日以降はアメリカの全地球測位システムを適切に使用できなくなる。

衛星からのGPS信号には、位置の計算に必要なタイムスタンプが含まれており、10ビットのバイナリ値で週番号が格納されています。つまり、週番号は2の10乗、つまり1,024の整数値を持つことができ、この場合、0から1,023までカウントされます。1,024週ごと、つまり約20年ごとに、カウンターは1,023から0に切り替わります。

4月の最初の土曜日は1024週目の終わりを迎え、その後、カウンターは1023から0にオーバーフローします。このように週番号がオーバーフローしたのは、1980年1月の最初のエポックからほぼ20年後の1999年が最後です。

これがどうなるかはお分かりでしょう。現在使用されているデバイスが、今回の最新のロールオーバーに対応できるよう設計またはパッチが適用されていない場合、4月の1,024週目以降は以前の年に戻り、位置情報の計算に失敗する可能性があります。システムデータやナビゲーションデータが破損する可能性もあると警告されています。

「GPS時刻からUTCへの変換アルゴリズムが適切に実装されていないGPSデバイスは、週番号のロールオーバー後に不正確なUTCを提供する可能性がある」と米国国土安全保障省は今週のこの問題に関する記事(PDF)で説明した。

さらに、現在の GPS タイム エポックの開始日ではなく、デバイス固有の日付から週番号の値を計算する一部の GPS デバイスでは、デバイス固有の他の日付で誤った UTC が提供される場合があります。

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この欠点について教えてくれたReg の読者が指摘したように、これは同期に GPS タイミングを使用するデータ センターにとって大きな頭痛の種となる可能性があります。

「まともなベンダーならパッチを用意しているはずだ。でも、一体誰がこんなことを考えているんだ?」と、私たちの情報提供者は言った。「これは、企業の準備不足による、ささやかなY2Kのようなバグの再来かもしれない。」

幸いなことに、現在販売されているデバイスは、このロールオーバーに対応しており、問題なく処理できるはずです。アメリカのGPSの中枢機関であるGPS.govによると(PDF)、ICD-200/IS-GPS-200仕様に準拠した受信機は、週番号のオーバーフローに対応できるはずです。つまり、例えば2010年以降に製造された新しい受信機は、仕様に準拠し、ロールオーバーに気付いていれば、問題なく動作するはずです。

言い換えれば、4月にガジェットがおかしくなったら、おそらくこれが原因です。もし通常通り動作すれば、それは素晴らしい、影響を受けていないということです。念のため、ご注意ください。

GPS.gov はまた、新しい CNAV および MNAV メッセージ形式では、気候変動によって地球が居住不可能になるか、私たち全員が自爆するまで、時代の悩みを解決するために 13 ビットの週番号が使用されるとも述べています。

カウンターオーバーフローへの対応が未対応のデバイスは、正常に動作し続けるためにファームウェアのアップグレードが必要になります。GPS.govは、特に企業など、移行への対応が不明なデバイスは、適切なアップデートが適用されていることを確認するために、機器のメーカーに問い合わせることを推奨しています。®

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