Global positioning system - 혁이네 란제리

Global positioning system

교육

2020. 10. 17.

3개 이상의 위성으로부터 정확한 시간과 변위를 측정하여 3개의 각각 다른 변위를 후방 교회법에 의한 삼변 측량(trilateration)을 통해 현 위치를 정확히 계산할 수 있다. 3개의 위성을 중심으로 하는 세 개의 구면이 서로 교차되는 지점이 수신기의 위치이다. 이론상 3개의 위성만 있다면 위치를 특정할 수 있으나 실제로는 시간 오차를 보정하기 위해 최소 4개의 위성을 사용한다. 군용 신호를 쓰는 경우에는 센티미터 단위 수준의 오차범위 내에서 위치정보를 얻을 수 있다.

상대성 이론에 대한 이해가 없었다면 GPS는 구현이 힘들었을 것이다. GPS 인공위성은 20,800km 상공에 있기 때문에 지상과의 중력(가속도)차에 의해서 일반상대성 이론에 따라 시간이 45마이크로초 빠르게 흐르고, 3.78 km/s 정도의 엄청난 속도로 이동을 하기 때문에 특수상대성 이론에 따라 7마이크로초 느리게 흐른다. 이를 종합하여 매일 38.6 마이크로초의 시간 오차가 생기는데, 이 오차를 해결해줘야한다.

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