GPS 위치를 표시하는 것은 어떤 원리로 이루어지는지 궁금합니다.

Question

우리는 우리가 위치한 곳을 GPS를 통해 알수 있습니다. 그럼 이 GPS의 원리는 무엇인가요?

고운푸들16 · Accepted Answer

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.GPS는 지구 상공에 있는 위성으로부터 신호를 수신하여, 지구 상의 위치를 파악하는 위성 기반의 위치 결정 시스템입니다.GPS 위성 안에는 세슘이 포함된 원자시계가 있으며 이 시계는 아주 정밀해 십만 년에 1초 정도의 오차를 갖습니다. GPS위성은 이 시계의 정확한 시각과 위성의 정확한 위치를 지상의 수신기로 송신하며 GPS수신기는 각 위성으로부터 신호를 수신하여, 신호가 전송되었을 때의 시간과 수신된 시간을 비교하여 거리를 계산합니다.그리고 GPS수신기는 거리를 계산하기 위한 방법으로 삼각측량을 이용하는데, 이 방법은 GPS수신기와 3개 이상의 위성 사이의 삼각형을 형성하여 위치를 결정하는 방식이며, 위성 위치와 거리를 알면 GPS수신기의 위치는 위성 위치를 중심으로 하는 반지름이 거리인 구의 표면 위에 위치하게 됩니다.따라서 GPS수신기는 적어도 4개 이상의 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 위치를 계산하여 위치를 파악하는 것이며 다만, 위성과 수신기 사이의 신호가 막히거나 반사되는 등의 상황이 발생하면 그 정확도가 떨어질 수도 있습니다.

멋쟁이야나는 · Answer

안녕하세요. 홍성택 과학전문가입니다.GPS 수신기는 최소 4개 이상의 위성 신호를 수신하여 각 위성과의 거리를 계산하고, 이를 통해 위치를 산출합니다. 이러한 계산은 위성과 수신기 사이의 시간 차이를 기반으로 이루어집니다.

탈퇴한 사용자 · Answer

안녕하세요! 손성민 과학전문가입니다.GPS는 Global Positioning System의 약자로 전 세계 어디에서나 위치를 정확하게 파악할 수 있는 시스템입니다. 이 시스템은 지구를 둘러싸고 있는 24개의 인공위성을 통해 우리의 위치를 파악합니다.GPS의 작동 원리는 매우 간단합니다. 먼저 GPS 수신기는 우리가 위치한 곳에서 위성으로부터 발사되는 신호를 수신합니다. 이 신호는 위성에서 발사된 시간과 수신기에서 수신된 시간을 비교하여 거리를 계산합니다. 이후 최소 3개 이상의 위성으로부터 거리를 계산하면 우리의 위치를 정확하게 파악할 수 있습니다.이렇게 계산된 거리를 기반으로 GPS 수신기는 우리의 위치를 지도상에 표시합니다. 이 과정은 매우 빠르게 이루어지며 우리가 이동하는 동안에도 실시간으로 위치를 업데이트합니다.그리고 GPS는 지구의 자전축을 기준으로 우리의 위치를 파악합니다. 이를 위해 GPS 수신기는 지구의 자전속도와 시간을 고려하여 정확한 위치를 계산합니다. 감사합니다.도움이 되셨다면 아래 추천과 좋아요 부탁드립니다.

젊은매미372 · Answer

안녕하세요. 홍기윤 과학전문가입니다.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 현재 자신의 위치는 위성을 중심으로 하는 구면상에 존재하게 됩니다.두 번째 위성에서 측정한 거리를 고려한다면 두 위성을 중심으로 하는 구면이 만나는 지점인 원이 자신이 위치가 됩니다. 두 개의 위성으로부터 측정된 원과 세 번째 위성으로부터의 거리의 교차점을 구하면 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:항공우주과학교육

되알진개미새214 · Answer

안녕하세요. 김철승 과학전문가입니다.GPS는 Global Positioning System의 약자입니다.전 세계 어디에서나 자신의 위치를 정확하게 파악할 수 있는 위성 항법 시스템입니다. GPS는 지구 궤도에 있는 24개의 GPS 위성을 이용하여 작동합니다. 이 위성들은 각각 고유한 신호를 발신하고 이 신호를 수신하는 GPS 수신기는 위성들의 위치와 시간을 계산하여 자신의 위치를파악합니다.GPS 위치 표시의 원리는 다음과 같습니다.GPS 수신기는 GPS 위성으로부터발신되는 신호를 수신합니다.GPS 수신기는수신한 신호의 시간 정보를 이용하여 위성들의 거리를 계산합니다.GPS 수신기는 위성들의위치와 거리 정보를 이용하여 자신의 위치를계산합니다.답변이 마음에 드신다면 좋아요와 추천을 부탁드립니다.

하얀도화지113 · Answer

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.1. 위성 신호 수신: GPS 수신기는 지구 궤도상에 있는 GPS 위성에서 전송되는 신호를 수신합니다. 이 신호는 위성에서 보낸 시간과 신호를 수신하는 시간 간의 차이를 통해 거리를 계산하는 데 사용됩니다.2. 시간 싱크: GPS 수신기는 수신한 신호에서 각 위성의 시간 정보를 추출합니다. 이 시간 정보는 GPS 위성과 수신기 사이의 거리를 계산하는 데 사용됩니다.3. 거리 계산: GPS 수신기는 수신한 신호와 각 위성 사이의 시간 차이를 계산하여 거리를 측정합니다. 이를 통해 GPS 수신기와 각 위성 사이의 거리를 알 수 있습니다.4. 위치 계산: GPS 수신기는 최소한 4개의 GPS 위성과의 거리를 계산하여 위치를 삼각측량 방식으로 계산합니다. 이를 통해 수신기의 위치를 정확하게 결정할 수 있습니다.5. 위치 표시: GPS 수신기는 계산된 위치 정보를 지도 상에 표시하거나 다양한 형식으로 사용자에게 제공합니다

똑똑한저어새12 · Answer

안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.GPS는 24개의 위성으로 구성된 시스템으로, 각 위성은 정확한 위치와 시간 정보를 지속적으로 전송합니다. GPS 수신기는 최소 4개의 위성으로부터 신호를 받아 위성과의 거리를 계산하고 삼각법을 통해 자신의 위치를 계산합니다. 또한 위성 신호의 시간 정보를 사용하여 시계를 동기화합니다. 이 과정을 통해 GPS는 우리가 위치한 곳을 정확하게 표시할 수 있습니다.

쌈박한오릭스46 · Answer

안녕하세요. 설효훈 과학전문가입니다. GPS 수신기는 세 개 이상의 GPS 위성에서 송신된 신호를 수신하여 위성과 수신기의 위치를 결정한다. 위성에서 송신된 신호와 수신기에서 수신된 신호의 시간차이를 측정하면 위성과 수신기 사이의 거리를 구할 수 있는데, 이때 송신된 신호에는 위성의 위치에 대한 정보가 들어 있다. 최소한 세 개의 위성과의 거리와 각 위성의 위치를 알게 되면 삼변측량에서와 같은 방법을 이용해 수신기의 위치를 계산할 수 있다. 그러나 시계가 완전히 정확하지 않기 때문에 오차를 보정하고자 보통 네 개 이상의 위성을 이용해 위치를 결정한다출처 : 위키백과 - GPS

지구과학·천문우주

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