GPS

GPS(Global Positioning System) 또는 범지구위치결정시스템은 현재 완전하게 운용되고 있는 유일한 범지구위성항법시스템이다. 미국 국방부에서 개발되었으며 공식 명칭은 NAVSTAR GPS(NAVSTAR는 약자가 아님 그러나 종종 NAVigation System with Timing And Ranging 이라고 하기도 한다. )이다. 무기 유도, 항법, 측량, 지도제작, 측지, 시각동기 등의 군용 및 민간용 목적으로 사용되고 있다. GPS에서는 중궤도를 도는 24개(실제는 그 이상)의 인공위성에서 발신하는 마이크로파를 GPS 수신기에서 수신하여 수신기의 위치벡터를 결정한다. GPS 위성은 미국 공군 제50우주비행단에서 관리하고 있다. 노후 위성의 교체와 새로운 위성 발사 등 유지와 연구, 개발에 필요한 비용은 연간 약 7억5천만 달러에 이른다. 그러나 GPS는 전 세계에서 무료로 사용가능하다.

개요

GPS 수신기는 세 개 이상의 GPS 위성으로부터 송신된 신호를 수신하여 위성과 수신기의 위치를 결정한다. 위성에서 송신된 신호와 수신기에서 수신된 신호의 시간차를 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 결정한다.

A-GPS

A-GPS(Assisted GPS, 보정 GPS)는 GPS 시작 성능을 개선시켜주는 시스템을 말하며, GPS 가능한 휴대 전화에 폭넓게 이용된다.

GPS 기능은 위성으로부터의 신호를 수신하여 이루어진다. 도심지 같은 매우 신호가 나쁜 환경에서, 이 신호들은 건물들에 의해 다중 반사되거나, 벽과 그늘에서 약해질 수 있다. 처음 이런 조건에서 구동되면, 일부 무보정 GPS 장치는 단편화된 신호들로 인해 위치를 잡지 못하고, 40초(GPS 일지를 다운받는데 걸리는 시간) 정도 또렷한 신호가 수신될 때까지 그것들은 작동을 하지 않을 것이다.

보정된 GPS 시스템은 접속 가능한 네트워크의 데이터를 사용함으로써 이 문제들을 해결할 수 있다.

보정은 두 가지 방법으로 나뉜다:

1. GPS 수신기가 아닌, 보정 서버에 알려진 정보를 활용

특정 경우에 위성 위치가 유동적으로 뜰 경우 GPS 수신기가 위치를 고정할 수 있도록, 위성 데이터와 GPS 위성의 책력을 제공할 수 있다.

네트워크는 정확한 시각을 제공할 수 있다. 장치는 정확한 시각을 이용하여 서버에서 다음 단계를 넘어갈 수 있도록, GPS 신호의 스냅샷을 갈무리한다. 지역 전리층 상태와 GPS 수신기에 영향을 미치는 다른 조건에 대해 사전 지식을 갖고 있는 기지국은 보통 GPS 수신기 단독으로 위치를 수신하는 경우보다 정확한데, 이것은 위치 계산을 정확하게 할 수 있게 한다.

2. GPS 수신기를 사용하는 서버에서 위치를 계산

보정 서버는 좋은 위성 신호를 수신하며 풍부한 계산 능력을 갖고 있으므로, GPS 수신기로 위성에서 직접 수신함으로써 연달아 들어오는 조각난 신호들을 비교해낼 수 있다. 이를 통해 GPS 수신자의 위치를 GPS 수신기 또는 긴급 구조 서비스에 통보해준다.

대부분의 A-GPS가 활성화된 수신자는 데이터 연결 (인터넷 등등...) 을 이용하여 A-GPS 정보에 대한 보정 서버에 접속할 것이다. 일부 A-GPS 장치는 기본 GPS 기능을 못 하여, GPS 위성 신호만으로는 작동하지 않고, 기지국이나 인터넷 신호를 요구할 수도 있다.

많은 휴대 전화는 A-GPS와 Wi-Fi 위치 정보 시스템, 기지국 삼각 측량 방법 등의 다른 추적 서비스를 결합하여 통합 위치 추척 시스템을 제공한다. (대한민국은 어떨지...)

고감도 GPS는 다른 추가 장비 없이도 이런 기능들을 활용한다. 하지만 A-GPS 형태와 달리 고감도 GPS는 일정 시간 이상 꺼져 있던 GPS 수신기인 경우, 즉각적인 위치 보정을 수행하진 못한다.

낚시

GPS 판매상들은 흔히 내비게이션을 팔면서 GPS가 무려 공짜로 지원된다면서 마치 대단한 혜택을 주는 척 생색을 내기도 한다. 요새들어 이런 사례는 뜸해졌지만 여전히 주의해야 할 점이다 (...)

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