GPS란? / GNSS / GLONASS / Galileo / BeiDou

메이커 2018-09-16 (일) 23:05 5개월전 394  

차량용 네비게이션에서 스마트폰의 맵까지 우리 생활에 밀접하고 깊숙히 자리잡은 기술 중에 GPS가 있습니다.

GPS는 Global Positioning System의 약자로 우리의 위치 정보를 위성을 통해서 알 수 있는 시스템입니다.  


GPS 시스템의 구성 요소


이러한 GPS는 다음의 세가지 요소로 구성이 되는데, 

1) 우주에 떠 있는 GPS 위성 (Satellite Segment)

2) 제어 시스템 (Control Segment)

3) 사용자의 GPS 모듈 (User Segment)가 

해당됩니다. 


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GPS 원리

 

GPS 위성에는 원자 시계 (Atomic Clock)이 있으며, 회전하면서 도플러 효과를 사용하여 각 수신기에 접근하게 됩니다. 

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각각의 위성에서 수신기까지의 거리를 통해 위치는 Trilateration을 사용합니다. 


GPS 수신기의 선정

 

일반적으로 스마트폰의 GPS 칩셋은 상당한 수준의 정확도를 보입니다. 특히, 최근 스마트폰은 GNSS라는 기술 (Global Navigation Satellite System)을 통해 GPS, GLONASS, Galileo, BeiDou를 사용합니다. 

쉽게 설명하자면, GPS는 미국의 위성을, GLONASS는 러시아의 위성을, Galileo는 유럽연합의 위성을, 그리고 BeiDou는 이름에서 예상하듯 중국의 위성입니다. 더 많은 위성을 통해서, 더 정밀한 위치 정보를 가지고 오는 기술을 통칭하여 GNSS 기술이라고 합니다. 


이러한 GPS를 선정할 때는 GPS에서 요구하는 스펙 뿐만 아니라 개발보드와의 인터페이스 등을 고려하지 않을 수 없는데, 오픈소스 하드웨어인 아두이노 및 라즈베리파이와 사용할 때는 다음의 제품들을 생각해볼 수 있습니다. 


GPS의 기술지원 및 구매 문의: www.mechasolution.com



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어떤 기준으로 GPS를 선정할 지 다양한 변수가 있는데, 먼저 용어 설명을 해보겠습니다. 


1. 채널: 채널은 GPS 수신기가 사용하는 위성 수를 뜻합니다. 66채널 제품은 생각보다 많은 위성 수를 사용하기에 더 정밀하거나 더 빠를 수 있습니다. 

2. 초당 업데이트율: Hz로 표기되며, 지상에서 움직이는 디바이스의 속도가 빠르다면 업데이트를 많이 하여 보다 많은 정보를 가지고 오는 것이 유리합니다. 


이 외에도 공급 전압, 소비 전력 등이 있지만, 이는 다른 부품들에서도 공통적으로 제시되는 스펙이기에 스킵하도록 하겠습니다. 



GPS는 고층 건물들이 많은 곳이나 지하나 건물 내로 들어가면 측정하기 어렵습니다. 때문에, 실내에서 사용하다보면, GPS가 고장난 것처럼 느껴질 수 있는데, 이는 GPS 특성 때문이기 때문에 창문 가까이에서 사용해보길 추천합니다. 

또한, 수신이 잘 되지 않는다면 안테나를 사용하여 감도를 높여볼 수 있습니다. 


관련하여 문의는 댓글로 남겨주시거나 cafe.naver.com/mechawiki를 사용해주세요.



 


 


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