GPS, GNSS   Global Positioning System, Global Navigation Satellite System   범지구적 위성 측위 시스템

(2014-03-22)
1. GNSS (전세계위성항법시스템)

  ㅇ 위성을 이용한 범지구적 측위 및 항법 시스템의 일반 명칭
     - 지상 물체의 위치,고도,속도에 관한 정보를 제공하는 시스템


2. 주요 GNSS 시스템 例

  ㅇ 미국   :  GPS
     - 미 국방성에서 1970년대 초반부터 개발해온 군용시스템 (제한된 범위에서 민간 사용)
     - 민간에서 가장 많이 이용되는 위성 전파 항법/측위 시스템

  ㅇ 러시아 :  GLONASS (Global Navigation Satellite System)

  ㅇ 유럽   :  Galileo 
     - 고도 23,616km에 30개 위성이 경사각 56도로 3개의 원궤도에 위치, 신호 송출
     - 2008년 이후 상용화 추진 중

  ※ 유엔에서는 GPS,Galileo,GLONASS 모두를 GNSS(Global Navigation Satellite  System)라는
     단일 용어로 총칭


3. GNSS 특징

  ㅇ 위성에서 수신기까지 전파도달 시간으로 `거리` 및 `위치` 측정 가능

  ㅇ 정확한 3차원 위치, 속도, 시각 측정 
     - 전세계적인 지구중심좌표계에 의해 표현

  ㅇ 간섭과 방해에 강함                                              ☞ GPS 신호 참조
     - 확산대역 통신 방식을 사용 등

  ㅇ 전지구적, 24시간, 전천후, 무제한 수의 사용자 이용가능 등


4. GNSS 활용시각 동기(Time Synchronization) 분야                            ☞ GPS 시간
     - 일반 시각 동기 분야
        . 동기신호망에 사용되는 신형 DOTS의 경우 GPS 신호를 수신하여 활용
           .. 참고로, GPS 위성군은 그 자체로 하나의 망동기방식으로 운용됨
     - 고정밀 시각 비교 분야

  ㅇ 측위(Positioning) 분야                                          ☞ GPS 측위
     - 위성(기지점)으로부터 수신기까지의 거리로 수신지점의 3차원적 위치 결정

  ㅇ 측량(Surveying) 분야   : 간섭 측위(GPS 측량)
     - 기지점(참조점)의 좌표를 기준으로 미지점의 좌표를 구하는 방법
        . 4 이상의 위성을 동시에 관측하고 위상차를 이용
     - 종류 
        . 후처리 방식 : 정지 측량(static survey), 이동 측량(kinematic survey) 등
        . 실시간 방식

  ㅇ 항법(Navigation) 분야, 자세결정분야, 위치기반서비스(LBS) 등


5. GNSS 시스템 구성

  ㅇ 위성부             :  위성체                                    ☞ GPS위성
  ㅇ 지상관제부(제어부) :  위성 제어
  ㅇ 사용자부           :  수신기 장착 (군용 및 일반 사용자로 구분)  ☞ GPS 수신기


6. GNSS 측량/측위 원리측위 원리 : 위성으로부터의 발사 전파 소요 시간 또는 위상차 관측
     - 정확한 위치를 알고있는 위성에서 발사한 전파 신호를 수신하여 소요시간을 관측하고,
     - 이로부터(관측점~위성간 거리) 관측점 위치를 결정(계산)함

  ㅇ 측량 원리 : 삼각 측량의 원리 이용 
     - 고전적인 삼각측량(미지점을 제외한 두 각 및 그 사이 변의 길이를 측량)과는 달리,
     - GPS는 알고 싶은 점을 사이에 둔 2변의 길이를 측정

  ㅇ 편도거리측정(One way Ranging) 방식을 사용
     - 위성 발사 전파를 편방향으로 수신하여 위성까지의 거리(관측점~위성간 거리) 계산
     - 4개의 위성을 동시에 관측하여, 3차원 좌표 결정

  ※ 의사 거리(Pseudorange)
     - 위성으로부터의 전파 시간에 의한 거리를 구하는데 있어서,
     - 수신기의 다소 부정확한 시각 오차에 의한 거리 편의량


[동기 기타일반] 1. 비동기식 2. 비트스터핑 3. 프리엠블 4. GPS 5. NTP 6. IEEE 1588

 
        최근수정     요약목록     참고문헌