GPS의 대한 모든 것

목차

1. GPS 개요
1) GPS 개념
2) GPS 위치결정원리
3) GPS위성의 배치원리

2. GPS의 구성
1) 우주 부문(Space Segment)
2) 관제 부문(Control Segment)
3) 사용자 부문(User Segment)

3. GPS 오차

4. DGPS(Differential GPS)
1) 개요
2) 보정방법
3) DGPS의 이해
4) DGPS 가 필요한 이유
5) 작동 원리
6) DGPS 종류

5. 항법기술

6. GPS/INS/MEMS 통합기술 및 수신기술

7. 무인항공기 기술

본문내용

1. GPS 개요
1) GPS 개념
GPS(Global Positioning System)는 미국방성에서 자국의 군사목적을 위하여 개발한 것으로 지구상 어디에서나 기후에 구애 받지 않고 표준 좌표계에서의 위치, 속도, 시간 측정을 가능하게 해주는 인공위성을 이용한 첨단 항법체계이다.
GPS 가 어떠한 원리로 작동되는가를 이해하는 것은 개념적으로 매우 단순하다.
본격적으로 GPS는 삼각측량의 원리를 사용하는데 전형적인 삼각측량에서는 알려지지 않은 지점의 위치가 그 점을 제외한 두 각의 크기와 그 사이 변의 길이를 측정함으로 결정되는데 반해 GPS에서는 알고 싶은 점을 사이에 두고있는 두 변의 길이를 측정함으로 미지의 점의 위치를 결정한다는 것이 고전적인 삼각측량과의 차이점이라 할 수 있겠다.
인공위성으로부터 수신기까지의 거리는 각 위성에서 발생시키는 부호 신호의 발생 시점과 수신 시점의 시간 차이를 측정한 다음 여기에 빛의 속도를 곱하여 계산한다.
거리 = 빛의 속도 * 경과시간
실제로 위성의 위치를 기준으로 수신기의 위치를 결정하기 위해서는 이 거리 자료 이외에도 위성의 정확한 위치를 알아야 하는데 이 위성의 위치를 계산하는데는 GPS 위성으로부터 전송되는 궤도력을 사용한다.
2) GPS 위치결정원리
GPS는 관측점의 좌표(X,Y,Z)와 시각(t)의 4차원 좌표의 결정방식이므로, 비행기,선박 및 자동차와 같이 고속운동하는 물체의 위치관측과 속도관측에도 유효하다.
NNSS에서는 위성이 상공을 통과할 때에만 관측이 가능하기 때문에 수시간을 기다려 관측을 해야 하며, 관측시간이 수분 내지 수십분 필요한 데 비해, GPS에서는 임의시간으로 언제든지 관측이 가능하며, 대략 초단위의 관측시간으로 테이터가 얻어진다. 따라서 NNSS는 선박과 같은 저속의 항법에만 이용되고, GPS는 항공기와 같은 고속의 항법에도 이용 가능하다.
GPS의 목적으로 이용되는 위성은 원래 미국의 군사위성이었던 NAVSTAR(navigation satellite timing and ranging) 위성으로 1988년 이후에 지상고도 20,183km, 궤도경사각 55도, 승교점 적경이 60도인 6개의 원 궤도상에 주기 0.5항성일(약 11시간 58분)인 위성을 각 3개씩 등간격으로 배치하여 세계 어느 곳에서나 4개 이상의 위성으로부터 위치 결정이 가능하도록 배치된다.
GPS위성으로부터 송신되는 위치결정용 신호에는 고정확도용신호(高正確度用信號)인 P(precision 또는 protect)코드와 저정확도용신호(低正確度用信號)인 C/A(clear and acqisition 또는 coarse and access) 코드가 있으며, C/A코드만 일반인에게 공개되며, P코드는 정부간 협정에 의해 군상용으로 한정된 범위에서 사용된다.

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