GPS는 Global Positioning System으로 완전히 알려져 있으며, 전 세계 사용자에게 정확한 위치, 속도 및 시간 정보를 제공할 수 있는 위성 기반 무선 항법 시스템입니다. GPS의 작동 원리는 주로 다음 단계를 포함합니다.
- 위성 신호 전송: GPS 시스템은 여러 개의 위성으로 구성되어 있습니다. 이 위성은 지구를 공전하며 지구 표면에 시간과 위치 정보가 포함된 무선 신호를 지속적으로 방송합니다.
- 신호 수신: 사용자는 GPS 수신기를 사용하여 이러한 위성 신호를 수신합니다. 수신기에는 위성에서 수신기로의 신호 전파 시간을 측정하기 위한 고정밀 클록이 장착되어 있습니다.
- 거리 측정: 신호의 전파 시간을 측정함으로써 수신기는 각 위성까지의 거리를 계산할 수 있습니다. 이 거리는 신호 전파 시간의 오차를 포함하기 때문에 의사 거리라고 합니다.
- 위치 솔루션: 수신기의 3차원 위치(경도, 위도, 고도)를 결정하려면 최소 4개의 위성 신호가 필요합니다. 방정식 세트를 확립함으로써 수신기의 정확한 위치를 해결할 수 있습니다.
- 오류 수정: 실제 GPS 위치 지정 프로세스에서는 대기 지연(대류권 지연 및 전리층 지연), 위성 궤도 오류, 수신기 노이즈 등과 같은 다양한 요소의 영향을 받습니다. 위치 정확도를 높이기 위해 일반적으로 Differential GPS(DGPS) 기술을 채택하여 기지국에서 제공하는 수정 정보를 통해 이러한 오류를 줄입니다.
- 위치 정보 출력: GPS 수신기가 위치 정보를 계산한 후, 경도 및 위도 좌표, 속도, 시간 등 다양한 형식으로 출력하여 사용자가 사용할 수 있습니다.
GPS 시스템은 높은 정확도, 전천후 및 글로벌 커버리지의 특성으로 인해 군사, 민간 항해, 측정 및 타이밍과 같은 분야에 널리 적용되었습니다. 기술의 발전으로 GPS와 다른 위성 항해 시스템(예: 중국의 Beidou 시스템 , 러시아의 GLONASS 시스템 및 유럽의 Galileo 시스템 ) 및 지상 기지국 위치 지정 기술을 결합하여 위치 지정 서비스를 보다 정확하고 신뢰할 수 있게 만들었습니다.
