우리는 이미 미래에 살고 있습니다. 우리는 위성을 사용하여 지구상의 거의 모든 곳에서 정확한 위치를 찾아내는 휴대용 장치를 가지고 있습니다. 하지만 GPS가 어떻게 작동하는지 궁금한 적이 있습니까?
GPS 기기는 실제로 위성에 접촉하여 정보를 전송하지 않습니다. 항상 전송되는 데이터 인 위성에서만 데이터를 수신합니다. 하지만 GPS가 기기가 내 위치를 파악할 수있는 유일한 방법은 아닙니다.
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위성에서 손바닥까지
글로벌 포지셔닝 시스템은 원래 군사용으로 미국에서 만들어졌지만 결국 민간용으로 개방되었습니다. 최소 24 개의 GPS 위성이 항상 지구 주위를 도는 궤도에 있으며 지속적으로 데이터를 방송하고 있습니다.
위성은 궤도에 배치되어 지구상의 어느 지점에서나 4 개의 위성이 하늘에 보입니다. (실제로 볼 수는 없지만 무선 전송을위한 직접적인 경로가 있습니다.) 이는 신호가 차단되면 GPS가 작동하지 않음을 의미합니다. 사용자와 하늘 사이에 상당히 직접적인 경로를 원할 것입니다. 지하 벙커 나 산 아래 동굴에서는 작동하지 않습니다.
GPS 위성은 지속적으로 지구를 향해 무선 신호를 전송하고 있습니다. 각 전송에는 GPS 위성의 위치와 신호가 전송 된 시간이 포함됩니다. 각 위성에는 원자 시계가 탑재되어 있으므로 시간이 매우 정확합니다.
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GPS가 위치를 결정하는 방법
GPS가 내장 된 기기는 차량 전용 GPS 내비게이션 장치이든 스마트 폰이든 상관없이 GPS 수신기 역할 만합니다. GPS가있는 기기는 위치를 확인하기 위해 실제로 위성에 '접촉'하지 않습니다. 대신 항상 이러한 위성에서 방송되는 라디오 신호를 듣고 있습니다.
GPS 수신기는 4 개 이상의 위성에서 보내는 신호를 "수신"합니다. 더 가까운 위성의 신호는 더 빨리 도착하고 먼 위성의 신호는 나중에 도착합니다. (실제 시차는 매우 작지만 GPS 수신기로 감지 할 수 있습니다.) 수신기는 신호가 방송 된 시간과 신호가 도착한 시간을 비교하여 4 개의 위성 모두에서 상대적인 거리를 추정 할 수 있습니다. 3 변 측량을 사용하여 수신기는 위치를 결정할 수 있습니다.
삼변 측량 조금 복잡하게 들릴 수 있지만 실제로는 매우 간단합니다. 누군가 당신에게 뉴욕에서 500 마일, 마이애미에서 800 마일, 캔자스 시티에서 700 마일이라고 말했다고 상상해보십시오. 이 정보를 사용하여 이러한 모든 도시에서 올바른 거리에있는 지역을 결정하고 현재 위치를 추정 할 수 있습니다. 네 번째 도시와의 거리를 알려 주면 위치를 더 정확하게 추정 할 수 있습니다. 이것은 간단히 말해서 삼변 측량이며 GPS 수신기를 사용할 때마다하는 일입니다.
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GPS의 대안
GPS는 기기가 현재 위치를 추정 할 수있는 유일한 방법이 아닙니다. 911 서비스는 셀 타워 강도 정보를 사용하여 휴대폰의 위치를 삼각 측량합니다. 이는 유사한 방식으로 작동합니다. 여러 기지국 간의 신호 강도 차이를 측정하여 장치에서 현재 위치를 추정 할 수 있습니다.
일부 장치는 Wi-Fi 기반 위치 확인 시스템 (WPS)을 사용하여 현재 위치를 확인할 수도 있습니다. Google의 스트리트 뷰 트럭이 주변을 돌아 다니며 주변 액세스 포인트의 이름과 특정 위치에서의 상대적 강점을 포착합니다. 스마트 폰은 주변 무선 네트워크를 검색 한 다음 이름 및 신호 강도 목록을 Google 서버로 보냅니다. Google은 데이터베이스를 사용하여 귀하가 어디에 있는지 추정합니다. (Google은 Wi-Fi 기반 위치 확인 시스템 데이터를 제공하는 유일한 업체는 아니지만 대부분의 사람들에게 친숙 할 것입니다.) 이는 GPS 신호가 도달 할 수없는 실내 위치에서 특히 편리 할 수 있습니다.
위치 확인에 사용할 수있는 위성 네트워크는 GPS 시스템뿐이 아닙니다. 러시아에는 자체 GLONASS 시스템이 있고 중국에는 BDS가 있습니다. 유럽은 또한 Galileo로 알려진 GPS에 대한 자체 대안을 연구하고 있습니다. GPS는 전쟁이나 분쟁시에 차단되거나 제한 될 수 있으므로 국가들은 자체 위성이 자급 자족하기를 원합니다.
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GPS 자체는 개인 정보 보호 문제가 아닙니다. 예를 들어 자동차 용 GPS 장치가 오래된 경우 위치를 전송할 수 없습니다. 그러나 GPS는 전송 기술과 결합 될 때 개인 정보 보호 문제가 될 수 있습니다. GPS 추적 장치는 GPS 수신기를 사용하는 것이 아니라 나중에 검색 할 수 있도록 GPS 데이터를 저장하거나 GPS 데이터를 전송합니다.
