[GPS]GPS(위성항법장치)의 역사, GPS(위성항법장치)의 기본원리, GPS(위성항법장치)의 위치해석원리와 GPS(위성항법장치)의 구성, 정확도 및 GPS(위성항법장치)의 활용 분석(러시아의 GPS(위성항법장치) 사례)

소개글

[GPS]GPS(위성항법장치)의 역사, GPS(위성항법장치)의 기본원리, GPS(위성항법장치)의 위치해석원리와 GPS(위성항법장치)의 구성, 정확도 및 GPS(위성항법장치)의 활용 분석(러시아의 GPS(위성항법장치) 사례)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

Ⅰ. 개요

Ⅱ. GPS(위성항법장치)의 역사

Ⅲ. GPS(위성항법장치)의 기본원리

Ⅳ. GPS(위성항법장치)의 위치해석원리
1. 코드 측정
2. 반송파 측정
3. 미분측위법
1) 단 차분법(single differencing)
2) 이중 차분법(double differencing)
3) 3중 차분법(triple differencing)

Ⅴ. GPS(위성항법장치)의 구성
1. 우주 부문(Space Segment)
2. 관제 부문(Control Segment)
3. 사용자 부문(User Segment)

Ⅵ. GPS(위성항법장치)의 정확도

Ⅶ. 러시아의 GPS(위성항법장치) 기술 및 정책 사례

Ⅷ. GPS(위성항법장치)의 활용
1. 개인용 레저 스포츠
2. 육상 운송 차량 통제
3. 선박 운항과 해양 활동
4. 항공기 운항과 위성의 관찰
5. 토목 공사의 측지, 측량
6. 수색, 구조, 보안 활동
7. 자연, 과학 탐사 활동
8. 군사 작전의 활용

참고문헌

본문내용

을 이용하는 실험에 성공하였으며, 우리나라도 영종도 신 국제공항의 비행기 이착륙을 GPS로 유도한다는 계획을 세워놓고 있다. 우주 분야에서는 GPS 위성이 아닌 다른 우주선들의 위치 확인을 목표로 한다. 원거리 탐지 위성이나 저 궤도 위성이 원래 궤도대로 제대로 운영되고 있는지 여부를 GPS를 통해 알 수 있다. 시간 지연, 위성 위치와 속도 정보를 탐지 데이터와 함께 확인할 수 있다. 이러한 데이터가 지상의 추적 기지로 전송되어 궤도상 경로의 감시가 가능하다.
5. 토목 공사의 측지, 측량
GPS에 의한 측량은 간편하고 신속하고 가격대 성능비가 높다. 날씨의 영향도 받지 않아 거친 날씨로 공사가 중단되는 사례가 없어지고 측정과 장거리 측량도 할 수 있다. 또한 두 지점 사이가 서로 보이지 않아도 되기 때문에 각 측점의 연결에서 오는 오차를 최소한 줄이기 된다.
이전의 측량 기기에는 없던 이 장점을 살려 토지 측량 외에도 지형 조사, 지진 예측 시스템, 화산 분화 예측 시스템, 수로와 육상간의 측지 측량에 GPS가 이용된다. 이 분야에 보급이 확대되기 위해서는 위치 정확도가 cm로 되어야 하고 이를 구현하기 위해서는 디퍼렌셜 GPS가 바람직하다. 그러나 기지국용 주파수를 할당받아야 하고 GPS 수신기 내에 별도의 기지국 수신용 장치를 부가해야 하는 등 복잡하고 비용도 많이 든다.
이의 해결책으로 GPS 수신기를 두 대 이상 사용하는데, 하나는 기준 점으로, 다른 것은 실제 필드에 나가서 정보를 입수해 기준 점에서 간단한 보정 프로그램을 이용하여 높은 정확도의 결과물을 얻는 방법에 쓰인다. 일본의 후지다 건설은 GPS를 이용해 후쿠시마현의 택지 조성 공사에 적용했다. 그 결과 종전의 광파 측량과 동일한 수준의 정밀도를 보였고, 카트사 아카데미 파크 건설에서는 한 관측점에 대한 오차를 15mm 이내로, 작업시간을 종전에 비해 1/3 - 1/5로 각각 단축했다고 한다.
6. 수색, 구조, 보안 활동
GPS는 긴급 구조나 안전 분야에서 유용하게 쓰인다. 운송 분야에 이용하는 GPS 시스템은 경찰 출동차나 소방서, 119 앰블런스 차량에 장착할 때 효과는 크다. 또 외딴 지역의 수색이나 헬기 구조 활동, 해안 경비대나 구조대의 항해, 산악 등반 사고나 산사태 구조 활동에서 여러 이점을 얻을 수 있다. 보안 용도로 부정 차량의 추적이나 감시에 활용할 경우, 몇 년 전에 일어난 은행의 현금 수송 차량 증발 사건도 미연에 막을 수 있다.
또한 VIP를 경호할 때, 돌발 사태를 감지, 즉각 경찰에 알림으로써 긴급 사태에 대처하게 된다. 또 다른 용도로 GPS의 기능에 주목하고 있는 분야가 경비업계, 사설 경비 대행업체들로, 이들은 경비 차량의 위치를 수시로 파악하여 사고가 발생하면 최단 시간에 차량을 현장에 파견할 수 있는 체제를 GPS를 이용 구축하고 있다. 이같은 방식으로 경찰 업무에 GPS가 크게 도움이 되는 것으로 평가되고 있는데 국내에서는 서울 송파경찰서가 방범 활동에 시범 운용하고 있다. 경찰청은 112 신고 접수 이후 도착 시간을 더욱 단축할 필요가 있어 GPS를 도입하게 되었다고 한다. 이 시스템은 송파경찰서 소속 112 순찰차 24대에 설치되어 순찰차 위치가 파악되며 경찰청 종합 지령실이 범죄 발생 지점과 상황을 무선 통보, 신속하게 범죄에 대응할 수 있다.
7. 자연, 과학 탐사 활동
유빙에 의해 시시각각 위치가 변하는 극지대 탐험이나 모래 바람에 의해 지형이 바뀌는 사막 한 가운데를 탐험하려 한다면 GPS는 필수적이다. 또한 해저 보물을 탐사하거나 침몰선을 구조할 때 그 지점을 해수면 상에서 정확히 찾을 수 있으며 훗날의 재작업을 위해 그 지점을 기록해 둘 수도 있다. 해상 석유 탐사의 경우, 지질 탐사선 위치의 확인, 선박과 부유물 간의 상대 위치 확인, 원거리 해양 굴착 지점 확인, 근접해 위치해 있는 탐사팀과 장비의 상대 위치 파악을 위한 통신도 중요하다. 과학 연구 분야로는 기상 연구, 해류 연구를 위한 부유물 위치 확인, 성층권을 포함해 지구 대기권 연구를 위한 이중 전파 관찰, 지층 구조 지질학, 극 지압의 유빙 추적, 고고학 (지층 검사나 유적지 지도 제작) 연구를 위한 야생 동물의 생태와 이동 감시, 로봇 제어 연구 등에 쓰인다.
환경 조사에서도 GPS가 활용된다. 해마다 변하는 생태계를 조사해 환경 파괴 정도를 과학적으로 분석할 수 있다. 또 철새의 이동 경로도 정확히 알아낸다. 환경 파괴를 막는 데도 위력을 발휘한다. 산불이 발생하면 GPS를 들고 헬기로 피해 지역을 한바퀴 돌면 산불의 진행 방향을 정확하게 알 수 있다. 한국 이동 통신도 GPS를 이용하여 전파 수신 신호 세기와 측정 위치를 지도상에 표시 해 이동 통신의 통화 품질을 높이고 있다. 이를 이용하면 통화 불량과 손실이 발생하는 지역의 원인을 신속히 분석, 개선할 수 있다.
8. 군사 작전의 활용
군에서 사용하는 분야는 전투기, 포병부대, 자동 추적 장치를 가지고 있는 미사일 등에 장착된다. 그래서 효율적이고 정확한 전투를 수행하는데 한 몫을 한다. 미군에서는 PLGR(Precise Lightweight Gps Receiver)라는 이름으로 GPS 수신기가 군 장비로 채택되어 있으며, 병사 개인에게 소총이나 방독면을 지급하듯이 지급하고 있다. 군에서는 군용 차량의 관리와 정찰 부대원이나 특수 요원의 개인 휴대, 포의 정렬, 피아를 식별하기 위한 탱크간 위치 확인, 대규모 기동 작전의 지휘, 미사일 유도 잠수함 위치 확인 사진을 통한 정찰 임무 수행에 이용된다. 우리나라에서도 GPS 수신기를 가장 먼저 사용한 곳이 군이다.
참고문헌
ⅰ. 과학기술부, 한국 항공우주연구소(연구서), 관성항법 및 위성 항법시스템 기술 연구개발, 2000
ⅱ. 김웅묵, 최신 항공 전자 장치, 도서출판 세화, 1998
ⅲ. 김창환, GPS 기술동향
ⅳ. 성경모·정경일·배상진, 기술 산업 정보 분석 - GPS, 2003
ⅴ. 정보통신연구진흥원, GPS 수신기 설계 기술 및 동향(IT SoC Magazine 18호), 2007
ⅵ. 한국전자통신연구원, GPS 기술개요, 주간기술동향, 1998

키워드

GPS,   위성항법장치,   위성항법시스템,   GPS측량,   GPS기술