네비게이션의 과학적 원리가 궁금해요.
예전에는 지도를 이용해 길을 찾곤 했는데요. 과학기술이 발달하면서 자동차에 네비게이션이 있어서 편리하게 목적지까지 갈수 있는데요. 문득 궁금한게 어떤 과학적 원리로 정확히 위치를 알아내는지 궁금해요. 아시는분 알려주세요.
안녕하세요. 형성민 과학전문가입니다.
GPS 수신기는 GPS 위성으로부터 발송되는 신호를 수신합니다. 이 신호는 위성에서 발송되었을 때의 시간 정보를 포함하고 있습니다. GPS 수신기는 신호가 도달한 시간을 측정합니다. 이 시간 정보와 위성과의 거리를 계산하여 GPS 수신기의 위치를 추적합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경렬 과학전문가입니다.
원리는 GPS 위성 신호를 최소한 3~4개를 사용해서
정확한 시간과 방위각을 계산해서 정확한 위치를 잡는 방식의 3각측량법을 사용하는 방식으로 작동이 됩니다.
기본 계산 프로그램이 내장이 되어 있으며, 이 프로그램이 GPS 수신값을 상호 비교해서 정확한 위치를 찍어주는 방식입니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.네비게이션은 GPS(Global Positioning System) 기술을 사용하여 사용자의 위치를 판단하고, 해당 위치 정보를 활용하여 목적지까지의 길 안내 및 경로 탐색 등의 서비스를 제공합니다.
GPS는 미국 국방부에서 개발한 위성항법 시스템으로, 지구 주위를 고도 20200km에 위치한 GPS 위성에서 전파를 발신하고, 수신기(네비게이션 기기)에서는 해당 전파를 수신하여 시간과 위치 정보를 계산합니다. 수신기는 적어도 4개 이상의 GPS 위성 신호를 수신해야 정확한 위치를 계산할 수 있습니다. 이 때 수신기는 GPS 위성에서 발신한 신호에 포함된 정보를 이용하여, 각 위성과의 거리를 측정하고, 이를 기반으로 자신의 위치를 계산합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
네비게이션 시스템은 GPS (Global Positioning System) 기술을 사용합니다. GPS는 위성으로부터 발신된 신호를 이용하여 위치를 파악하는 시스템으로, 미국 국방부가 개발한 시스템입니다.
GPS는 위성과 수신기간의 거리를 계산하여 수신기의 위치를 파악합니다. GPS 위성은 지구 주위를 돌며 신호를 발신하고, 수신기는 이 신호를 수신하여 위성과의 거리를 측정합니다. 이를 위해서는 GPS 위성이 발신한 신호의 속도를 알아야 합니다. GPS 신호는 전자기파로 구성되어 있으며, 이 전자기파의 속도는 공기 중에서 약 30cm/나노초입니다. 따라서, GPS 시스템은 이 속도를 이용하여 거리를 계산합니다.
GPS는 최소 4개 이상의 위성 신호를 수신하여 위치를 파악합니다. 이 때, 수신기는 GPS 위성에서 발신된 신호와 수신된 신호의 시간 차이를 계산하여 거리를 측정합니다. 이렇게 측정된 거리를 이용하여 수신기의 위치를 파악하게 됩니다. 이 과정에서는 수신기의 시간과 GPS 위성의 시간을 동기화하여 계산합니다.
GPS는 위성 신호의 속도와 시간 차이를 이용하여 위치를 파악하므로, 신호의 간섭이나 거리에 따른 오차 등이 발생할 수 있습니다. 따라서, GPS 시스템은 보정 기능을 포함하고 있으며, 이를 이용하여 위치의 정확도를 높일 수 있습니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 박병윤 과학전문가입니다.
네비게이셙윽 원리는 신호를 수신하고 있는 3~4 개의 위성에서 동시에 발신된 신호의 시간차를 통해 위치를 계산하는 원리입니다.
수신되는 GPS 신호에는 어느정도의 오차가 존재하므로, 소프트웨어적으로는 맵매칭이라는 과정을 통해 현재 주행중인 도로를 판별하여 정보를 제공해줍니다.
감사합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 원형석 과학전문가입니다.
내비게이션이 작동하는 기본 원리는 바로 GPS 인공위성을 사용하는 것입니다. 현재 우주에는 GPS 인공위성 24개가 지구를 돌고 있어, 지구의 어느 곳에 있건 4개 이상의 GPS 인공위성과 송수신이 가능하죠. 내장형 내비게이션의 경우에는 내비게이션 자체에 들어있는 전용 칩셋이 GPS와 교신하며 위치 정보를 알려줍니다. 스마트폰 내비게이션의 경우 위치정보 사용을 동의하는 이유 역시 GPS와 해당 정보를 교신하기 위해서입니다
GPS 인공위성과의 교신을 통해 현재 위치를 확인했다면, 그 위치를 지도상에서 확인하는 작업이 필요합니다. 이 작업을 위해 필요한 것이 바로 전자지도입니다. 내비게이션에 필요한 전자지도는 기본적으로 국토지리정보원이 만든 지형도를 디지털 정보로 변환해서 사용합니다. 이 기본적인 지형도 위에서 GPS와 교신하며 얻은 사용자의 위치정보를 찾아 확인합니다.
전자지도 위에서 사용자의 현재 위치를 확인할 수 있게 되면 필요한 것은 바로 목적지에 대한 정보입니다. 도로에 대한 정보, 교통 정보, 그리고 사용자들이 찾을 장소라 여겨지는 관심 지점(POI, Point of Interest)을 원본 전자지도에 씌워 전자지도에 장소에 대한 정보들도 포함되도록 만듭니다. 내비게이션은 이렇듯 기본적으로 GPS, 전자지도, 그리고 장소에 대한 정보를 활용해 사용자를 안내합니다. 지도의 기본적인 정보는 바뀌지 않더라도 지도상 건물의 위치, 교통 정보 등은 지속적으로 변하기 때문에 새로운 버전으로 꾸준히 업데이트 하는 것이 필수입니다.
내비게이션은 기본적으로 길을 찾아주는 알고리즘을 사용해서 운전자에게 최적의 경로를 알려줍니다. 이 알고리즘은 도로의 특성과 운전자의 요구 사항들에 각기 다른 가중치를 준 뒤 최적의 경로를 탐색하죠. 예를 들어 도로의 규모, 신호등이나 회전 규제 같은 도로의 특성, 그리고 사용자가 고속도로를 사용하길 원하는지 혹은 이와 관계없이 최단 경로를 원하는지 등 다양한 요소들에는 각기 다른 가중치가 주어집니다. 이 가중치를 기준으로 내비게이션 내의 알고리즘은 출발 지점에서 목표 지점까지 운전자를 위한 최적의 경로를 탐색해서 알려줍니다.
스마트폰 내비게이션에서 많이 사용하는 실시간 경로 안내의 알고리즘에는 빅데이터 분석을 통한 교통 상황 예측 정보도 포함됩니다. 지금까지 축적된 방대한 양의 교통 상황 데이터 중 현재와 비슷한 과거의 패턴을 찾아내, 그 상황 속에서 최적의 경로를 찾아내는 것입니다. 현대엠엔소프트의 맵피는 스마트폰 내비게이션 업계 최초로 ‘교통정보 분석 시스템(Traffic Information Analysis System)’을 구축해, 운전자들에게 더욱 정확한 실시간 길 안내를 제공하고 있습니다.
차의 경우에는 실시간 교통정보 받아서 해당 정보를 네비에 적용하는 방식이죠.
실시간 정보는 여러가지입니다 제품마다 TPEG으로 받는 경우도 있고 별도로 교통정보 수신가능한 기능을 제공하는 경우도 있구요
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 네비게이션은 GPS위성 신호를 받아서 현재 위치와 가려는 위치에 따른 데이터를 분석하여서 최소의 시간으로 목적지까지 안내하는 원리입니다. 다시 말하면 위성에서 3곳이상의 GPS 신호를 받아서 현재 위치를 파악하고 다른 위성에서 가려는 위치에 대한 GPS 정보를 수집하여서 수학적인 알고리즘을 통하여 최선의 동선을 알려주는 것입니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요.
네비게이션 시스템에서 위치를 파악하는 핵심 기술은 GPS(Global Positioning System)입니다. GPS는 미국 국방부에서 운영하는 위성 네트워크입니다.
GPS는 지구 주변을 회전하는 24개의 인공위성으로 구성되어 있습니다. 각 위성은 정해진 시간 간격으로 자신의 위치와 시간 정보를 전송합니다. GPS 수신기는 이 정보를 수신하고, 전송된 시간과 수신 시간 간의 차이를 이용하여 위성과의 거리를 측정합니다. 이렇게 수신기가 측정한 여러 위성과의 거리 정보를 이용하여 수신기의 위치를 계산하게 됩니다.
GPS는 이론적으로는 높은 정확도를 가지고 있지만, 실제로는 여러 가지 요인에 의해 오차가 발생할 수 있습니다. 예를 들어, 건물이나 산 등의 장애물에 가려져 위성 신호를 받지 못하는 경우, 대기 중의 이온화된 입자들이 신호를 차단하는 경우 등이 그 예입니다. 이러한 오차를 보정하기 위해 DGPS(Differential GPS) 등의 보정 기술이 사용되기도 합니다.
만족스러운 답변이었나요?간단한 별점을 통해 의견을 알려주세요.안녕하세요. 김태경 과학전문가입니다.
위성에서 지상으로 발사된 전파신호를 지상의 네비게이션 기기가 수신을 합니다. 이 때 전파 발신시간과 수신시간의 차이에 전파의 속도를 곱하여 각 위성까지의 거리를 계산하고, 삼각형의 닮은꼴을 적용하는 삼각측량법으로 네비게이션의 위치를 알 수 있도록 합니다
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