자동차의 내비게이션은 어떻게 위치를 알아낼까요?
안녕하세요. 자드락비입니다.
GPS 송수신기를 통해 길을 찾습니다.
GPS란 무엇일까요?GPS는 인공위성을 이용하여 세계 어디에서든지 자신의 위치와 속도, 시간을 알 수 있는 시스템입니다.
지구 궤도를 돌고 있는 인공위성은 깊은 산이나 바다 한가운데, 황량한 사막 등 어떤 곳에서든 4개의 위성이 항상 보이게 배치되어 있으며 전파수신기만 있다면 날씨와 상관없이 정확한 위치 정보를 전달 받을 수 있습니다.최근에는 기존의 GPS보다 정밀한 위치 정보를 제공하는 DGPS와 CDGPS와 같은 기술이 개발되고 있습니다.
DGPS나 CDGPS를 이용하면 20m정도의 오차를 가지는 민간용 GPS와는 달리 위치가 1㎝ 변하는 것까지 알 수 있게 됩니다.
GPS의 원리는 무엇일까요?
GPS는 4개의 위성으로부터 나오는 전파를 분석하여 현재의 위치를 알게 됩니다.
GPS 위성이 보내는 전파에 담긴 시간 정보를 수신기에서 받은 시간과 비교한 후 시간 차이에 따른 빛의 이동 거리를 계산한다면 GPS 위성과 측정 위치와의 거리를 구할 수 있습니다.
이를 이용하여 하나의 위성에서부터 거리를 측정하면 <그림 1>과 같이 현재 자신의 위치는 위성을 중심으로 하는 구면상에 존재하게 됩니다.
두 번째 위성에서 측정한 거리를 고려한다면 <그림 2>와 같이 두 위성을 중심으로 하는 구면이 만나는 지점인 원이 자신이 위치가 됩니다. 두 개의 위성으로부터 측정된 원과 세 번째 위성으로부터의 거리의 교차점을 구하면 <그림 3>에서 구한 원위의 두 지점이 자신의 위치가 됩니다.일반적으로 두 지점 중 하나는 우주 공간이나 땅 속 깊은 곳과 같은 불가능한 위치이므로 자신의 위치는 나머지 하나가 됩니다.
마지막으로 네 번째 위성과 시각 오차를 설정한 다음 수신기의 시간을 위성과 완전히 같게 만들어 오차를 보정하면 정확한 자신의 위치를 알 수 있게 됩니다.
출처 : https://terms.naver.com/entry.naver?docId=1051240&cid=47341&categoryId=47341
[네이버 지식백과]GPS (항공우주 과학교육, 한국항공우주연구원)
