지구과학·천문우주
Q. 스마트폰 Gps 원리는 무엇인가요?
안녕하세요. 김두환 과학전문가입니다.GPS의 원리는 3개에서 위성으로부터 전파를 주고 받아 위치를 알아내는 원리입니다.위 사진을 참고하여, 질문자님이 위성 1이라고 가정하고 질문자님과 거리가 1m 떨어진 지점을 찍으라고 하면 3차원 공간상에 굉장히 많은 점을 찍을 수 있습니다(빨간 원). 왼쪽으로 1m 일수도 있으며, 오른쪽으로 1m일 수 있고 다양한 방향으로 1m 일 수 있습니다. 그런데, 질문자님과 2m 떨어진 지점에 다른 한 사람이 있으며 이 사람을 위성 2라고 생각해보죠. 그러면 질문자님과 거리가 1m이면서 위성 2인 사람과 거리가 2m인 지점을 찍으라고 하면 2점을 찍을 수 있습니다(빨간원과 초록원). 근데, 또 다른 사람(위성 3)이 있을 경우를 생각해 보면 이 사람 기준으로 거리가 3m인 지점을 찍으라고 하면 1점을 찍을 수 있죠(빨간, 파랑, 초록 원이 만나는 점). 이러한 원리로 GPS를 탑재한 물체와 위성 3개와 신호를 주고 받아 각 위성과 GPS와의 거리를 측정함으로써 위치를 정확하게 찾을 수 있는 것입니다.이 때 단순히 위치를 계산하는 것이 아닌 신호가 주고 받아지는 시간 간격에 대해 지연되는 오차도 고려하고, 지구와 우주에서의 시간이 다르게 흘러 상대성 이론을 고려한 오차도 고려하여 보정을 통해 정확한 위치 정보, 속도 정보를 전달하는 것입니다.