위성위치시스템은 어떤 원리로 위치를 인식하나요?

Question

요즘 전기기기에는 대부분 있는 GPS는 위성을 통해 위치를 인식하는데, 그 자그마한 부품이 어떻게 위성과 신호를 받아 정보를 제공하는건가요?

Answer 1

안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.

GPS에서 위성으로 신호를보내면

위성이 그것을 감지하여 GPS의 위치를 특정할수 있게 되는것이라고 합니다

Answer 2

안녕하세요. 과학전문가입니다.

위성위치확인 시스템은 미국에서 폭격의 정확성을 높이기 위한 군사적인 목적이었지만 현재는 민간에서도 네비게이션 등으로 활용되고 있습니다. GPS는 4개의 위성에서 나오는 전파를 분석하여 현재의 위치를 파악하는 시스템입니다. GPS 위성은 하루 두 번 정확하게 궤도를 돌면서 지구로 신호정보를 전송합니다. GPS 수신기는 이 정보를 가지고 삼각법을 이용해 자기의 정확한 위치를 계산합니다.

Answer 3

안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.

gps는 디바이스, 인공위성, 기지국 3각으로 위치정보를 주고받아 디바이스의 위치가 어디인지 정확히 잡아냅니다.

gps송수신 장치에서 전파를 내보내기 위해서는 그만큼 큰 에너지를 내보내야 하기때문에, 디바이스의 크기가 큰 경우가 많습니다.

감사합니다.

Answer 4

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

위성에서 발사하는 전파의 도달시간을 측정하면 각 위성에서 그 지점까지의 거리를 알 수 있지요. 당연히 거리 = 전파속도(빛의 속도)*전파도달시간 입니다.
전파도달시간은 위성에서 보내는 신호의 위상차로부터 알 수 있는데 위상차에 대한 개념은 잘 모르시는 분들이 많아 생략할께요.. 사실 저도 잘 몰라요 ^^;

현재 운용되고 있는 GPS용 인공위성은 Navstar(Navigation System with Timing And Ranging) 위성이라 불리고 있으며 기본위성 24개에 보조 위성 3개가 운용되고 있습니다. 계속 추가되고 있는 중이구요.

어떤 지점에서 GPS 수신기가 3개 이상의 위성으로부터 신호를 받지 못한다면 위치정확도는 크게 떨어집니다. 일반적으로는 지구상 어떤 지점이든지 4-6개의 위성으로부터 신호를 받을 수 있으나 계곡이나 빌딩 사이 같은 곳은 이런 조건을 만족하기 힘들수도 있기때문에 이런 오차에 대한 보정이 중요한 문제가 되기도 합니다.

Answer 5

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다. gps시스템은 3대 이상의 인공위성에서 신호를 받아, 각자의 단말기에서 이를 계산하여 자신의 위치를 정확히 알아낼 수 있는 시스템입니다. 위성을 이용해 정확한 시간과 변위를 측정하여 3개의 각각 다른 변위를 후방 교회법에 의한 삼변 측량(trilateration)을 통해 현 위치를 정확히 계산할 수 있기 때문에 여러 분야에서 활용 중입니다.

위치를 찾는 원리인 삼변측량은 간단히 말해서 3개의 위성을 중심으로 하는 세 개의 구면이 서로 교차되는 지점이 수신기의 위치가 되는 공식이라고 알면 됩니다.