GPS(위성 위치관측 시스템)

소개글

GPS(위성 위치관측 시스템)에 대한 보고서 자료입니다.

목차

◆서론
1)GPS 의 정의
2)GPS 의 역사

◆본론
(1)GPS 의 원리
(2)GPS 의 구성
(3)GPS 의 정확도와 오차요인

◆결론
(1)GPS 의 응용분야
(2)GPS의 하드웨어적인 접근

본문내용

경우 위치오차는 대략 15m CEP (Circular Error Probability), 즉, 50% 오차확률의 범위에서 평면으로 약15m정도이다.
③SA(Selective Availability)
SA는 오차요소중 가장 큰 오차의 원인이다. 허가되지 않은 일반 사용자들이 일정한도내로 정확성을 얻지 못하게 하기 위해 고의적으로 인공위성의 시간에다 오차를 집어 넣어서 95% 확률로 최대 100m 까지 오차가 나게 만든 것을 말한다.
걸프전 때 많은 수의 민간 수신기들이 군에서 사용되어졌을 때 전쟁이 끝날 때까지만 미 국방부는 SA의 작동을 중지했었다. 1996년 3월 29일 클린턴 대통령은 4년이내에 SA 의 작동은 영원히 중지될거라고 발표했었다. 그 시기는 아직 언제가 될지 정확히 말할 수 없지만 GPS 사업 종사자들은 조만간 그 말이 실현될거라고 믿고 있다.
◆결론
(1)GPS의 응용분야와 앞으로의 전망
1)측지/측량
영국과 프랑스 사이의 도버 해협 터널 공사 때 영국의 작업자들은 도버에서 부터, 그리고 프랑스의 작업자들은 프랑스 칼레이에서 부터 공사를 시작했다.
양쪽에서 터널을 굴착하는 방식은 정확한 도킹이 가장 중요한데 그들은 GPS 수신기로 자신의 위치를 확인하여 서로 정확히 중간 지점에서 만날 수 있었다.
만약 GPS 수신기가 없었다면 터널은 휘었을지도 모른다.
2)Car Navigation
자동차 안에 부착된 네비게이터를 통해 가고자 하는 곳의 위치를 찾아가는 방법은 우리에게 가장 친숙한 GPS의 적용 기술 중 하나이다.
운전자에게 디스플레이 스크린과 음성을 통해 방향을 가르쳐주는 자동차용 GPS 기술은 이미 상용화되고 있으며 대중 교통 체계, 배달 트럭 그리고 퀵 서비스 등 원활한 육상 운송, 운항을 위해서 GPS 기술을 사용한다.
3)Mobile Device
핸드폰과 PDA 등 Mobile Device 에도 GPS가 많이 장착되고 있다. 지도와 함께 자신의 위치를보여주고 근처의 여러 교통, 쇼핑, 식당 등의 정보가 제공되는 단말기용 GPS 기술은 어느 지역으로 여행을 가더라도 낯선 방문객이 되지 않게 만들어 주는 편리한 기술이다.
GPS는 또한 생명을 구하는 위급한 상황에서 큰 도움이 된다. 많은 경찰서와 소방서 그리고 비상 의료 서비스 등에서는 생사를 다투는 상황에서 가장 빠르게 대처 할 수 있도록 GPS 기술을 이용한다. 그들은 GPS 수신기를 이용해 자신의 위치, 제일 가까운 동료 경찰차,
소방차, 구급차들이 있는 곳을 파악해 빠른 조치를 취할 수 있다.
그 외에 Personal GPS 수신기를 이용해 즐길 수 있는 다양한 레저와 스포츠도 있다.
일정한 지역을 지정해서 등반이나 Hiking을 즐길 수도 있고 , 물고기가 많이 잡힌 지역 등을 Marking 하여 낚시를 즐길 수도 있다.
4)농업분야
미국에서 유행하고 있는 Geocaching 이라는 보물찾기 게임도 GPS 장치를 이용한 인터넷 동호회에서 발달된 형태이다.
이 게임은 Geocaching.com 이라는 인터넷 사이트를 운영하여 활성화되고 있다.
미국에서는 광활한 대지에 농사를 지을 때 GPS가 달린 자동화 기계를 이용하여 원하는 지역에 씨를 뿌리고 수확을 거두고 있다.
컴바인과 같은 농기계에 미리 작업 위치와 관련 내용을 입력해 무인 작업을 하도록 하면 수많은 인건비를 절약하는 효과를 낼 수 있다.
5)군사용
걸프 전 당시, 각국 연합군들이 아무런 지표가 될 만한 지형지물이 없는 사막에서 성공적으로 작전을 수행할 수 있었던 것은 바로 GPS 덕분이었다. 또한 미사일에 GPS수신기를 달아 원하는 표적을
정확히 맞출 수 있는 등, GPS 기술은 군의 과학화를 위해 빼놓을 수 없는 부분입니다.
이제는 미국과 독일, 이스라엘, 한국 등 많은 나라에서 군사 훈련을 목적으로 GPS를 이용하고 있다.
6)항공운항제어
비행기의 자동항법 운항을 가능하게 하는 GPS 기술은 항공기의 위치와 자세를 스스로 계산할 수 있을뿐 만 아니라 문제가 생기면 새로운 위치나 자세로 변경할 것을 지시할 수 도 있다.
또한 항공기의 이착륙 유도 시스템인 ILS와 통합해 안전한 이착륙을 가능하게 한다.
7)탐사시추
극지의 오존층에 생긴 구멍을 조사하고 공기의 질, 기상 변화를 측정하며, 큰 석유 유출을 추적하는 부표도 GPS를 사용한다. 또한 고고학자들과 탐험가들도 GPS를 이용해 탐사작업을 한다.
결론적으로 이번 기회를 통하여 GPS의 기본 개념만을 알 수 있었다. 그리고, 이 개념을 기본으로 하여 하드웨어적인 구현을 할 수 있을거란 생각이 들었다. 그 구체적인 방법으로는 첫째, GPS수신기를 구입하여 아이디어만 있다면, 새로운 시스템을 구현할 수 있을 것이다. 그러나, GPS수신기의 가격이 너무 비싸기 때문에 개인이 하기에는 너무 어려울 거란 생각이 든다. 둘째, GPS수신기를 설계하는 것이다. 그러나, 이것 또한 GPS에 대한 더욱더 많은 연구가 필요하다. 아직 학부생 입장에서는 어려운 부분이 아닌가 생각된다. 마지막으로 가장 쉽게 GPS를 구현하고자 하여 생각한 방법은 GPS의 위치측정 방법을 구현하는 것이다. 간단히 8bit processor를 이용하여 위치계산을 한다. 그리고, GPS위성의 역할은 거리를 측정할 수 있는 초음파 센서를 이용한다. 3차원으로 측정해야 하기 때문에 센서는 3개가 필요하다. 3개의 센서는 계속하여 초음파를 발생하고, 물체가 있을 경우에는 수신 센서에서 받아서 processor를 통하여 그 위치를 추정하여 display하거나, pc에 serial로 데이터를 전송하여 그 움직임을 그래픽으로 표현하게 할 수도 있을 것이다. 그러나, 원거리 측정을 하기 위해서는 그에 맞는 센서를 써야 할 것이고, 무선으로 데이터를 전송하여 사용자가 받아 보려면, 송신측과 수신측에 무선모듈을 달아야 한다. 너무 기본적인 부분만을 공부하고 깊이 있게 들어가지 못하여, 현재 우리가 구현할 수 있는 부분은 이 정도 인 것 같다. 차후에 GPS를 더욱 깊이 있게 연구한다면 현재 나와있는 GPS system 보다 더 작으면서, 성능은 좋은 system을 구현 해 보고 싶다.

키워드

GPS,   지피에스,   역사,   하드웨어,   응용,   개념,   위치,   구성