GPS의 과학적 원리는 무엇인가요?
최근 애플워치를 사용하다 보니 GPS를 통해 주차위치를 비롯해 내 위치까지 알수 있는 기능을 보니 너무 신기하더라구요 문득 이런 GPS 기능은 어떤 과학적 원리로 사람이 시각적으로 인지하게 되는 건지 궁금해요!
안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.
GPS는 지구 상공에 있는 위성으로부터 신호를 수신하여, 이를 이용하여 GPS 수신기를 통해 지구 상의 위치를 파악하는 위성 기반의 위치 결정 시스템입니다.
GPS 위성 안에는 세슘이 포함된 원자시계가 있으며 이 시계는 아주 정밀해 십만 년 동안 1초 정도의 오차를 갖습니다. GPS위성은 이 시계의 정확한 시각과 위성의 정확한 위치를 지상의 수신기로 송신하며 GPS수신기는 각 위성으로부터 신호를 수신하여, 신호가 전송되었을 때의 시간과 수신된 시간을 비교하여 거리를 계산합니다.
참고로 거리를 계산하기 위해 GPS위성에서 전송된 신호의 속도인 빛의 속도를 알아야 하는데, GPS수신기는 이를 알아내기 위해 GPS위성에서 전송된 시간 신호와 동기화된 시계를 내장하고 있고 이 신호는 GPS위성에서 전송되었을 때의 시간과 GPS 수신기에서 신호가 수신된 시간을 비교함으로써 거리를 계산하는 것입니다.
그리고 GPS수신기는 거리를 계산하기 위한 방법으로 삼각측량을 이용합니다. 이 방법은 GPS수신기와 3개 이상의 위성 사이의 삼각형을 형성하여 위치를 결정하는 방식이며, 위성 위치와 거리를 알면 GPS수신기의 위치는 위성 위치를 중심으로 하는 반지름이 거리인 구의 표면 위에 위치하게 됩니다.
따라서 GPS수신기는 적어도 4개 이상의 GPS위성으로부터 신호를 수신하여 위치를 계산하여 위치를 파악하는 것입니다.
다만, 위성과 수신기 사이의 신호가 막히거나 반사되는 등의 상황이 발생하면 그 정확도가 떨어질 수도 있습니다.
안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.
GPS는 위성을 이용하여 위치를 측정하는 시스템입니다. GPS는 전 세계에 있는 GPS 위성에서 신호를 발신하고, 이를 GPS 수신기가 수신하여 위치를 계산합니다.
GPS의 과학적 원리는 삼각측량입니다. GPS 수신기는 GPS 위성에서 발신된 신호를 수신하고, 이를 기반으로 삼각측량을 이용하여 수신기의 위치를 계산합니다. 이 때, GPS 수신기는 적어도 4개 이상의 GPS 위성에서 신호를 수신해야 합니다.
각 GPS 위성은 신호를 발신하는 동시에 발신 시각과 위치 정보도 함께 전송합니다. 이 정보를 수신기가 수신하면, 수신기는 각 위성과의 거리를 측정합니다. 이를 기반으로 삼각측량을 이용하여 수신기의 위치를 계산합니다.
안녕하세요. 김재훈 과학전문가입니다.
GPS 기능은 위성에서 발사하는 전파를 수신하여 사용자의 위치를 파악하는 방식입니다. GPS 위성은 지구 상공에서 궤도를 돌며, 각각 고유한 신호를 발사합니다. 사용자의 장치(애플워치, 스마트폰 등)는 GPS 위성에서 발사한 신호를 수신하여, 위성의 위치와 시간 정보를 이용하여 사용자의 위치를 계산하고 특정해 주는 겁니다