네비게이션이 되는 원리는 무엇인가요??
안녕하세요
옛날에는 차 탈때 지도를 봣엇는데요
참 불편했는데 요즘은 네비게이션으로 편하게 하는데 이게 원리가 무엇인가요? 핵심 원리 알려주세요
안녕하세요. 진정현 과학전문가입니다.
네비게이션의 통신은 위성통신입니다.
위성에서 지상으로 발사하는 전파를 네비게이션 기기가 수신을 하게 되고,
삼각측량법을 이용하여 네비게이션이 위치를 알 수 있도록 합니다.
삼각측량법은 3개 이상의 위성이 전파하는 신호를 수신했을 때
만나는 지점으로 위치를 추측하는 방법입니다.
안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.
네비게이션 시스템은 GPS (Global Positioning System) 위성 신호를 수신합니다. GPS 위성은 지구 주위를 돌면서 신호를 전송하며, 이 신호는 네비게이션 장치에 의해 수신됩니다.
네비게이션 장치는 GPS 신호를 이용하여 시간과 거리를 측정합니다. GPS 신호는 위성에서 발신된 시간과 수신된 시간의 차이를 계산하여 거리를 측정하고, 이를 이용하여 이동 속도와 이동 거리를 계산합니다.
GPS 신호를 이용하여 현재 위치의 위도와 경도를 계산합니다. GPS 신호는 여러 개의 위성에서 수신되며, 이를 이용하여 위치를 정확하게 파악합니다.
안녕하세요. 이만우 과학전문가입니다.
요즘은 어지간한 최신 핸드폰에도 GPS수신칩이 모두 내장되어 있어서 쉽게 네비게이션(네비) 기능을
사용하게 되는데요.
이는, 위성들의 위치 정보와 정확한 시간 정보를 포함하고 GPS수신칩으로 발신하게 된답니다.
수신한 위성 신호를 기반으로 네비게이션 시스템은 자동차의 현재 위치를 계산합니다.
이를 위해 세 개 이상의 GPS 위성 신호를 사용하여 자동차의 위치를 정밀하게 산출하게 됩니다.
또한, 요즘은 지도통합정도 및 교통망 정보와 융합되어 길안내는 기본이며, 잘못된 길이나 변경된 사항
새로 업데이트 된 지도 등등 실시간 교통 상황을 반영하여 운전자의 위치를 계속 추적하여 정확한 경로를
유지하고 목적지에 도착하는 데 도움을 주죠..정말 편리한 세상인듯 합니다. ㅎ
안녕하세요. 김태헌 과학전문가입니다.
차량 전용 내비게이션은 sd 카드 안에 지도 및 검색 DB, 경로 탐색 엔진을 모두 가지고 있습니다.... 쉽게 얘기해서 하나의 독립된 컴퓨터라고 할 수 있지요.... 안에 모든 것을 다 가지고 있기에 내비게이션의 하드 디스크라고 할 수 있는 sd 카드에 많은 데이터들이 들어가 있습니다... 요즘 그래픽이 우수하고 여러 부가기능이 있는 3D 내비게이션 같은 경우에는 7기가 이상의 용량을 가지고 있습니다.
그에 반해 내비게이션 어플은 이런 고용량의 지도를 사용하지 못하므로 훨씬 지도의 슬림화를 (그래픽이나 표현되는 지도상의 구조등을 줄여서) 추구하였고..... 의외로 많은 데이터를 가져야 하는 검색 및 경로 안내 엔진을 스맛트 폰의 내비 어플에서 직접하지 않고.... 서버에서 통신을 통해 경로 안내를 해주는 클라우드 시스템 (키워드 검색을 입력하면 어플 서버로 보내서 검색하여 서버에서 검색 결과를 내비 어플로 다시 보내주고.... 출발지 목적지를 내비어플에서 지정을 하여 서버로 보내면 경로탐색 엔진을 서버에서 돌려나온 결과를 내비 어플에 전해주는 시스템)으로 바꾸어 작은 사이즈의 데이터임에도 불구하고 전체적인 내비게이션의 기능을 유지할 수 있도록 하였습니다.
이런 클라우드 시스템은 서버에서 검색 및 경로탐색을 하기 때문에 기존의 내비게이션에서 몇달에 (보통 두달에 한번씩 업그레이드가 되지요^^) 한번씩 데이터가 갱신이 되던것을 매우 빠른 시간안에 변경이 가능하고, 실시간 교통정보의 반영도 쉽고, 전용 내비게이션에는 용량 때문에 들어가지 못하는 여러가지 도로의 평균 데이터값이 추가가 될수 있어 (서버의 하드 용량이 늘어나면 되지요^^ sd 는 현재 16기가 이상의 데이터가 들어가기는 힘듭니다^^) 좀더 막히지 않는 길을 찾아갈 수 있습니다....
이런 내비 어플도 기본적으로는 몇백기가를 사용해야 하는 문제가 있어 아에 초기에는 처음부터 wifi를 통해 지도 데이터를 몇백메가를 받아 놓았는데.... (이러면 핸드폰의 메모리를 많이 잡아먹겠지요^^;;;;) 최근에 아틀란3D 같은 경우 슬림화된 지도 배경 자체도 통신을 통해 불러오고 임시로 저장하여 자주가는 길은 거의 데이터의 사용 없이도 사용이 가능하도록 진화하고 있습니다 (원하는 지도를 먼저 다운 받아 사용하는 것도 지원이 됩니다^^)
이런 어플내비는 실시간 검색 및 지도 정보의 업데이트라든지 실시간 교통정보의 쉬운 적용과 더 풍부한 경로 탐색 DB의 장점이 있으나.... 기본적으로 데이터 통신이 되어야 한다는 점 그리고 이런 데이터 통신은 과금이 될 수 있다는 단점과 내비게이션 전용기보다 작은 사이즈로 인한 시인성의 부족.... 핸드폰 gps의 부정확함에 의한 문제 등의 단점이 있고.... 슬림화로 인한 회전 정보 (전용기에서는 확대교차로, 실사와 동일한 교차로의 그림 등으로 쉽게 회전 시기를 알려 주지만 고 용량인 관계로 어플에서는 모두 빠지게 됩니다^^;;;)의 부족등의 여러가지 단점이 있습니다....
하여 요즘에는 이런 어플과 전용 내비게이션의 장점을 합친 크로스 오버 제품이 나오는데 파인사 내비게이션에 탐재된 리얼타임3D가 그 대표적인 예입니다.....
핸드폰과의 테더링을 통해 서버에서 검색과 경로 탐색 연산을 하여 내비 어플의 장점을 그대로 가지고 오면서.... 내비 전용기의 시인성등의 장점을 모두 가지고 있습니다.....
안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. 요즘 네비게이션이 없으면 길찾기가 쉽지가 않은데요. 네비게이션의 가장큰 원리는 위치 위성을 사용하여서 현재 위치를 찾고 목적지까지 가장 빠른 길을 찾는것입니다. 즉, 3~4 개의 위성에서 동시에 발신된 신호의 시간차를 통해 위치를 계산하고, 수천건의 자료를 수집하여서 어디로 가는 것이 빠른지 실시간으로 계산하여서 중간중간에 검색해서 알려주는 것입니다.
안녕하세요. 이태영 과학전문가입니다.
내비게이션에 활용되는 융복합 기술은 위치 결정 기능(Positioning), 경로 탐색 기능(Route Planning), 경로 안내 기능(Route Guidance), 지도 표시 기능(Map Display), 주소 검색 기능(Address Location)과 관심지점 검색 기능(Service and POI)으로 정의됩니다. 위치 결정 기능은 GPS 등의 정보를 이용하여 지도 상에 현재 위치를 결정하는 기능이며, GPS을 이용한 위치 결정의 기본 원리는 기하학적 삼각법에 의한 위치 결정입니다. 경로 탐색 기능은 출발지로부터 목적지까지의 경로를 계산하는 기능이며, 경로 안내 기능은 탐색된 경로를 따라갈 수 있도록 교차로에서의 회전 정보, 남은 거리, 도로명, 방면명 등을 문자, 기호, 이미지와 음성을 사용하여 알려주는 기능입니다. 지도 표시 기능은 내비게이션 단말기의 화면 장치에 지도를 표시하는 기능이며, 주소 검색 기능과 관심지점 검색 기능은 지도에서 원하는 목적지를 찾기 위한 기능입니다.
네비게이션은 사용자가 목적지까지의 경로를 계획하고 안내하는 기술입니다. 이를 위해 다양한 기술과 정보가 결합되어 사용됩니다. 주요 네비게이션 시스템은 위성 네비게이션 시스템과 지리 정보 데이터베이스를 활용하여 작동합니다.
위성 네비게이션 시스템 (GNSS: Global Navigation Satellite System): 위성 네비게이션은 인공위성을 통해 위치 정보를 수신하여 사용자의 위치를 정확하게 파악하는 시스템입니다. 가장 잘 알려진 예로는 미국의 GPS(GPS는 미국의 Global Positioning System을 의미합니다)가 있습니다. 다른 국가에서도 유사한 시스템이 운영되고 있습니다. 이 시스템은 지구 주위를 돌고 있는 위성들이 정밀한 시간과 위치 정보를 브로드캐스트하여 수신기를 통해 위치를 계산하게 됩니다.
지리 정보 데이터베이스: 네비게이션 시스템은 미리 수집된 지리 정보 데이터베이스를 활용하여 도로, 건물, 랜드마크 등의 정보를 포함한 지도를 제공합니다. 이 데이터베이스에는 도로 네트워크, 교통 정보, POI(Point of Interest), 도로 조건 등이 포함되어 있습니다. 사용자의 목적지와 현재 위치를 바탕으로 가장 효율적인 경로를 계산하고, 실시간 교통 정보를 반영하여 경로를 조정할 수도 있습니다.
센서와 인공지능: 일부 네비게이션 시스템은 GPS 데이터 외에도 다양한 센서를 활용하여 위치 정보를 보완하거나 실내에서도 작동할 수 있도록 합니다. 가속도계, 자이로스코프, 기압계 등의 센서 데이터를 사용하여 이동 방향과 속도를 추정하고 보다 정확한 위치 정보를 제공할 수 있습니다. 또한 인공지능 기술을 활용하여 사용자의 운전 습관이나 교통 패턴을 분석하여 더 정확한 경로 제안과 교통 예측을 제공하기도 합니다.
종합적으로 네비게이션은 위성 신호, 지리 정보 데이터베이스, 센서 데이터 및 인공지능 기술의 조합으로 작동하여 사용자가 목적지로 정확하고 효율적으로 도달할 수 있도록 안내합니다.
안녕하세요. 송종민 과학전문가입니다.
GPS위성은 지표면에서 약 2만km 상공에 떠 있고, 이를 바탕으로 일반상대론에 의한 시간 지연을 계산해보면, GPS위성 속의 시계는 지표면의 시계보다 하루에 45 마이크로초 (0.000045초) 정도 빨리 감을 알 수 있다.
반대로 지표면의 시계가 GPS위성 속의 시계보다 하루에 45마이크로초 늦게 간다고 말해도 된다.
한편 GPS위성은 시간당 14,000km란 엄청난 속도로 움직이고 있어 특수상대성이론에 따라 하루에 약 7마이크로초 정도 시간이 늦게 간다. 그래서 이 효과를 감안하면 GPS의 시계는 지표면 위의 시계보다 38 마이크로초 정도 더 빨리 감을 알 수 있다.
자동차의 내비게이션이 지도위에서 자신의 위치를 알아내는 방법은 순전히 GPS가 보내주는 시각(時刻) 정보에 의존한다.
여러 GPS가 보내주는 서로 다른 시각을 바탕으로 GPS위성들과 자동차와의 거리를 계산해 내는 것인데, 만약 하루에 38마이크로초씩 발생하는 이 시간 지연효과를 보정해주지 않으면, 내비게이션은 무용지물이 되고 만다.
다행히 내비게이션이 일반상대론과 특수상대론에 의한 보정을 잘 처리하고 있어, 우리는 안심하고 내비의 안내에 따라 운전만하면 된다.
안녕하세요. 김채원 과학전문가입니다.
네비게이션은 자동차와 인공위성, 통신기지국 세곳에서 위치정보를 공유하며 정확한 위치를 찾는 GPS를 기반으로 한 기술입니다.빠른 통신속도와 위치정보의 분해능 등에 의해 네이게이션 성능이 변화하기도 합니다.
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
내비게이션은 보통 데이크스트라 알고리즘을 기반으로 경로 탐색을 합니다.
이 알고리즘은 두 꼭지점의 최단 경로를 찾는 알고리즘으로 내비게이션 프로그램이 사용자의 위치와 속도를 서버로 보내 실시간 통행량을 파악하고, 데이터를 활용해 교통 상황을 예측합니다.
내비게이션의 기본 원리는 GPS가 다수의 위성에서 발신된 신호의 시간차로 현재 위치를 파악하고 각각의 S/W의 '맵 매칭’을 통해 주행 도로를 판단하는 것이죠.
안녕하세요. 이상현 과학전문가입니다.
네비게이션은 우선 GPS정보를 실시간으로 디스플레이에 보여주는 기술입니다.GPS는 자동차와 위성, 기지국 세 포인트로부터 통신을 주고받으며 위치정보를 교정하는 작업입니다.
이러한 위치정보를 토대로 현재 자동차의 위치를 표기해줍니다.
안녕하세요. 이준엽 과학전문가입니다.
네비게이션 시스템은 위성을 기반으로 한 위치 파악 기술을 활용하여 정확한 위치 정보를 제공하는 시스템입니다. 이러한 시스템은 GPS(Global Positioning System)를 기반으로 작동하며, 핵심적으로는 위성 신호와 수신기를 이용하여 위치를 계산하는 원리에 기반합니다.
네비게이션 시스템의 핵심 원리:
위성 신호 발송: GPS 시스템은 지구의 주위를 도는 위성들이 지속적으로 신호를 발송합니다. 이 신호에는 위성의 위치와 시간 정보가 포함되어 있습니다.
수신기의 신호 수신: 차량이나 다른 장치에 장착된 GPS 수신기는 이 위성으로부터 발송되는 신호를 수신합니다. 이 신호는 신호를 보낸 위성의 ID와 보낸 시간을 포함합니다.
신호 지연 측정: 수신기는 위성에서 발송된 신호를 수신한 시간과 이를 수신한 시간을 비교하여 신호의 지연 시간을 측정합니다. 이 지연 시간은 신호가 지구 상에서 어디서 수신되었는지를 나타냅니다.
다중 위성 신호 수신: 여러 개의 위성에서 발송된 신호를 수신하여 지연 시간을 측정합니다. 이를 통해 수신기는 여러 개의 위성과의 상호작용을 통해 정확한 위치를 계산할 수 있습니다.
위치 계산: 위성으로부터 수신한 지연 시간을 바탕으로 수신기는 각 위성으로부터의 거리를 계산합니다. 이를 통해 트라이랭글레이션(trilateration) 원리를 사용하여 수신기의 위치를 계산합니다.
위치 표시: 계산된 위치 정보를 지도상에 표시하여 사용자에게 정확한 위치를 제공합니다. 이를 통해 사용자는 어디에 있는지와 목표지점까지의 경로를 확인할 수 있습니다.
이렇게 GPS 네비게이션은 다수의 위성과의 상호작용을 통해 정확한 위치 정보를 제공하는데, 이는 위성 신호와 시간 정보를 활용하여 위치를 계산하는 원리에 기반합니다. GPS 기술은 현대 사회에서 운전, 탐험, 위치 기반 서비스 등 다양한 분야에서 활용되며, 정확한 위치 정보를 제공하여 우리의 생활을 편리하게 해주고 있습니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
네비게이션은 GPS(Global Positioning System)를 기반으로 작동합니다. GPS는 지구 궤도에 떠 있는 24개의 위성을 이용하여 위치를 추적하는 시스템입니다. 네비게이션은 GPS를 통해 현재 위치를 파악하고, 목적지까지의 거리와 방향을 계산하여 길을 안내합니다.
