어떻게 GPS가 위치를 정확하게 추적할 수 있는 걸까요?

Question

우리가 자주 네비게이션을 사용하는데 어떻게 GPS가 위치를 정확하게 추적할 수 있는 걸까요? GPS 시스템의 작동 원리를 설명해주세요.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

GPS(Global Positioning System)는 위성을 이용하여 위치 정보를 정확하게 추적합니다. GPS는 지구 상에 있는 GPS 위성과 GPS 수신기 간의 시간을 측정하여 위치를 계산합니다.

GPS 위성은 GPS 수신기에게 신호를 보내며, GPS 수신기는 이 신호를 수신하여 각 위성으로부터의 거리를 계산합니다. 이를 위해 GPS 수신기는 위성에서 발신되는 신호의 도착 시간을 측정하고, 이를 기반으로 GPS 위성과의 거리를 계산합니다. 이렇게 GPS 수신기가 세 개 이상의 GPS 위성과의 거리를 계산하면, 수신기의 위치를 계산할 수 있습니다.

GPS 수신기는 GPS 위성과의 거리를 계산할 때, 신호가 전파 속도로 움직이는 시간 차이를 이용합니다. 이 전파 속도는 빛의 속도와 거의 같기 때문에, GPS 수신기는 매우 정확한 위치 정보를 계산할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.GPS 위성은 정확한 시간 신호를 방출하며, GPS 수신기는 이 신호를 수신합니다. 수신기는 시간 신호의 도달 시간 차이를 계산하여 시간을 동기화합니다. 이 시간 동기화는 거리 계산에 필요한 정확한 시간 측정을 가능하게 합니다. 그후 GPS 수신기는 GPS 위성들의 위치 정보를 내장된 데이터베이스나 GPS 신호를 통해 받아옵니다. 이 위치 정보를 사용하여 각 위성으로부터의 거리를 계산하고, 삼각측량 원리를 적용하여 수신기의 위치를 결정합니다.