GPS Signal   GPS 신호, GPS 위성 신호

(2023-08-12)

L1 반송파, L2 반송파, P 코드, C/A 코드


1. GPS 위성으로부터 발신되는 반송파 신호기본 주파수 10.23 MHz를 기반으로 함

  ㅇ 2개 또는 3개의 반송파 (L 밴드의 L1,L2,L5) : BPSK 디지털변조 방식 사용

     - L1 반송파 (중심주파수 1575.42 MHz = 10.23 x 154배, 파장 ≒ 19 ㎝)
        . C/A 코드,P(Y) 코드,M 코드 등이 대역확산신호 송출

     - L2 반송파 (중심주파수 1227.60 MHz = 10.23 x 120배, 파장 ≒ 24 ㎝)
        . C/A 코드,P(Y) 코드,M 코드 등이 대역확산신호 송출 (주로, 군사용으로만 사용)

     - L5 반송파 (중심주파수 1176.45 MHz = 10.23 x 115배, 파장 ≒ 25.5 ㎝)
        . P 타입 코드대역확산신호 송출 (항공 안전 관련으로 신규 추가됨)

  ㅇ (반송파 기반 거리측정 방법)                                ☞ 반송파 기반 거리 측정 참조
     - GPS수신기에서, 위성 반송파 수신 시작 시점부터, 
     - GPS 위성에서 GPS 수신기까지의 L1 반송파파장의 수가 몇개인지를 함으로써,
     - 거리 계산 (파장 개수 x 파장 길이)


2. 반송파에 섞여지는 의사랜덤 코드칩(Chip), 의사잡음(PRN : 확산코드,PN코드 등) 참조

  ※ (각 GPS 위성 마다, 다른 의사랜덤수열을 발생시킴으로써, 위성 식별 및 거리 등 계산 가능)

  ㅇ C/A 코드 (Corase/Access) : 민간 사용 가능 
     - 칩률 : 1.023 Mbps
     - 코드 길이 : 1023 칩(Chip)
     - 칩 주기 : 1 ms
     - 파장 ≒ 293.1 m   (해당 코드공간 상으로 전파될 때, 단위 파장 당 이동한 거리)         
     - 신호 강도 : 동일 L1 상에서 Y 코드 보다 2배 이상 큼

  ㅇ P(Y) 코드 (Protect,Precision) : 주로, 군용
     - 칩률 : 10.23 Mbps
     - 코드 길이 : 6 x 1012 칩(Chip)
     - 칩 주기 : 1 주일 길이 정도의 매우 긴 코드
     - 파장 ≒ 29.31 m

  ㅇ M 코드 (Military code) : 군용
     - 위 Y 코드가 새롭게 군용 코드로 대체됨
     - 칩률 : 5.115 Mbps
     - 코드 길이 : 불분명
     - 칩 주기 : 불분명
     - 파장 : 불분명

  ㅇ (코드 기반 거리측정 방법)                                 ☞ 코드 기반 거리 측정 참조
     - GPS 위성이 발생한 코드를 수신하고, 
     - 이것과 GPS 수신기에서 자체 발생시킨 코드 간의 시간 차이로부터 거리 계산


3. 개략적인 GPS 신호 구성도

    


4. 반송파에 실려 송출되는 메세지

  ※ ☞ 항법 메세지 (Navigation Message) 참조
     - 위성의 정상가동상태,위성시각,위성궤도력,전리층 모델 정보 등 다양한 보정자료에 대한 정보
     - (모든 항법메세지 수신을 위해서는 최소 30초 이상 추적 필요)


5. GPS 신호의 생성

    


6. GPS 신호의 이용제한

  ㅇ S/A (Selective Availability) : 2000.5월 폐지
     - L1, C/A 코드에 의한 위치 결정 정확도를 인위적인 조작으로 떨어뜨림
        . 궤도 정보정확도 저하 또는 C/A 코드 타이밍 변동 등에 의한 방법
     - P 코드는 A/S에 의해 Y 코드암호화됨

  ㅇ A/S (Anti Spoofing)
     - P 코드암호화 처리

GPS/GNSS
   1. GPS/GNSS   2. GPS 용어   3. GPS 위성   4. GPS 수신기   5. GPS 신호   6. 항법 메세지   7. GPS 측위   8. 단독 측위,상대 측위   9. DGPS   10. GPS 시간  


Copyrightⓒ written by 차재복 (Cha Jae Bok)               기술용어해설 후원
"본 웹사이트 내 모든 저작물은 원출처를 밝히는 한 자유롭게 사용(상업화포함) 가능합니다"