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「GPS時刻」とロールオーバーについて

GPS(GNSS)は、衛星に積まれた精密な時計の時刻情報を元に、複数の衛星からの距離を算出する事で位置を計測するシステムです。

衛星から送出される時刻情報は、UTCとは別の時系で、UTCの1980年1月6日(日曜日)の00:00:00を00:00:00としてスタートさせたUTCと同じ長さの1秒を刻む時系で、この時系をGPS時系、あるいはGPS時刻などと称しています。
(なお、GPSは開始以来UTCでは挿入されてきた「うるう（閏）秒」を挿入されていません。
2019年時点でUTCと18秒のずれがあります。)

GPS時刻は、GPS衛星から送信される航法メッセージのなかで、
　1)週番号(WNO:Week Number)　　：　GPS時刻がスタートしてからの通算の経過週
　2)週内番号(TOW:Time of Week) ：　日曜日を　0　とし、土曜日の　23:59:59　までの経過秒数
の２つに分けて２進数で送信されています。

このうち　1)の週番号を表現するビット数が　10ビットであるために、週番号1023週の翌週が　1024週にならずに　0週に戻ってしまいます。
このことを「GPS時刻のロールオーバー」と称しています。

1年は約52週なので、1024週を52週で割ると、約　19.7年。GPSがスタートしてから約　19.7年毎にこのロールオーバーがやってきます。

ロールオーバー発生日時
1回目(1024週目)：1999年8月22日午前9時(JST)
2回目(2048週目)：2019年4月7日午前9時(JST)・・・今回迎える
3回目(3072週目)：2038年11月21日午前9時(JST)

ロールオーバー発生後、発生しうる挙動
　ソフトウエアの実装により挙動は異なると考えられますが、ロールオーバーが考慮されていない装置では、出力される時刻(年月日)がずれる事が考えられます。
　今、発売されている機器は1回目のロールオーバーを迎えた後なので、1999年8月22日を0週目として設計されていると思います。
　従って、2019年4月7日を1999年8月22日と出力される可能性があります。

今回迎えるロールオーバーを考慮した機器の場合、特定の週番号を基準週に1024週目台であるか、2048週目台であるか処理を分けるような実装が考えられます。
(基準週がいつであるかは、機器によって異なると思います。)

(本件、過去にネットで調べた情報を元にしていますが、情報源のサイトが既に存在しないので、元urlは掲載出来ません。)

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