자동차 네비게이션은 위치를 어떻게 아나요?
안녕하세요?
네비게이션은 운전자가 어디있는지 어떻게 알고 길 안내를 하는 것인가요?
GPS라는 기술이 어떤건지 궁금합니다.
안녕하세요. 이영준 과학전문가입니다.
네비게이션에서 위성을 향하여 신호를 보내면
위성에서 그 신호를 감지하여 네비게이션의 위치를
특정할수 있게 되는 원리입니다
안녕하세요. 김경태 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.
네비게이션은 위성과의 통신으로 작동하고 있습니다.
위성에서 지상으로 발사하는 전파를 네비게이션 기기가 수신을 하게 되고,
GPS로 인해 삼각측량법을 이용하여 네비게이션이 위치를 알 수 있도록 합니다.
