http://mindol.egloos.com/459818

GPS 이론

• GPS는 1978년 미국에서 군사목적으로 발사된 NAVSTAR 1호 위성에 의해서 가능하게 되었습니다.

• 4년 후인 1982년에는 소련에서 GLONASS를 동일한 목적으로 발사에 성공

• 위성에 탑재된 원자시계는 3백 만년에 1초 정도 오차를 낼 정도로 정밀 함

• GPS 위성은 위치정보나 고도와 같은 정보를 송신하고 있는 것이 아니고, 신호의 수신시간에 기반을 둔 반송파를 전송하고 있습니다.

• 이들 위성은 그 위치가 알려진 곳에서 반송파를 보내면 수신기는 그 신호의 송신시간과 수신시간의 차이를 계산하고 전파의 전파속도를 곱하면 위성과 수신기 사이의 거리가 계산된답니다. 수신기가 동시에 4개의 위성으로부터 신호를 수신하면 속도를 포함한 수신기의 입체적인 위치를 산출할 수가 있겠죠..

• NAVSTAR 시스템은 2가지 항법 서비스를 제공하고 있는데, SPS(Standard Positioning Service)와 PPS(Precision Positioning Service)로 구분됩니다.

• 먼저 PPS는 상당히 정밀한 위치분석이 가능하며 수평거리 21미터, 수직거리 29미터 범위내의 오차가 있을 수 있습니다.

• SPS는 오차가 조금 더 크게 설정되어 있는데, 수평거리 100미터, 수직거리 160미터의 오차가 있을 수 있습니다. SPS는 과거에 이보다 더 정밀한 서비스가 가능했으나 일반에게 공개하면 오히려 그 피해가 염려되어 의도적으로 정밀도를 낮추었다고 하네요

• 이때의 의도된 정밀도 감소를 SA(Selective Availability)라고 하며 위성의 궤도 데이터와 시간전송에 오차를 발생시켜 구현했다고 합니다. 결과적으로 SA 때문에 발생하는 오차로 인해 상업적으로 이용하기에는 더 많은 비용과 수고가 필요하게 되었구요... 100미터 정도의 오차(약 300피트)는 큰 문제가 안 되는 경우도 있겠지만 정밀한 제품을 제작하는 경우에는 문제가 많았다고 하네요..

• 결국 미국정부는 2000년 5월 1일을 기해서 이런 의도적인 오차를 제거하여 현재 수평거리 약 10~30미터 정도의 오차범위로 정밀도가 향상된 서비스가 제공되고 있는 것이지요..

• 항법의 기본은 위도와 경도의 인식입니다. 위도, 경도는 지구상의 각 지점의 위치를 정확히 지시하거나 발견하기 위해 설정된 것으로 남. 북선(위도)과 동. 서선(경도)이 있는데, 어느 나라를 막론하고 공통이며, 측정단위는 도(度)/분(分)/초(秒)로 되어 있습니다. 참고로 1도(°)는 60분(′), 1분(′)은 60초(″)입니다.

• 경선(經線)은 일명 자오선이라 하며 영국의 그리니치 천문대를 통과하는 기준 경선인 본초자오선을 0°로 해서 동. 서로 각각 180°(등분)하여 도합 360°로 분할하였습니다. 이 경도는 15°마다 1시간의 시차가 발생하며 동쪽으로 갈수록 빨라지고 서쪽으로 갈수록 늦어지는데 동경(동쪽방향) 180°와 서경(서쪽방향) 180°가 만나는 지점이 날짜 변경선입니다. 경도 1도는 대략 87.6km에 해당하며 1분은 1.46Km, 1초는 약 24.33m 정도 된다네요! 위선(緯線)은 적도를 중심으로 하여 남북을 각각 90°(등분)로 하여 나눈 선으로 북쪽을 북위, 남쪽을 남위라고 합니다.

• 우리나라 경위도의 기준이 되는 원점은 수원에 있는 국립지리원으로 하고 있습니다.

• 위도 1도는 대략 111km에 해당하며 1분은 1.852Km, 1초는 약 30.83m 정도 된다네요?