글로벌 포지셔닝 시스템 기술은 항공기, 선박, 차량 또는 보행자를 목적지로 안내하는 데 도움이되는 위치 데이터를 전자 내비게이션 장치에 공급합니다. GPS는 주로 삼각 측량사에서 사용하는 몇 가지 복잡한 계산을 사용합니다. 우주 위성은 정확한 시간 신호를 GPS 수신기로 전송하여 위도, 경도 및 고도를 몇 야드 이내로 결정합니다.
위성
GPS 시스템은 지구 궤도에서 24 개의 위성을 사용하며 각 위성은 고유 한 코드 신호를 지구에 연결된 수신기로 전송합니다. GPS.gov에 따르면 각 위성에는 하루에 80 억분의 1 초까지 정확하게 시간을 측정하는 원자 시계가 있습니다. 적절한 위치를 얻으려면 수신기가 4 개의 서로 다른 위성에서 동시에 직접 신호를 수신해야합니다. GPS 장치와 각 위성 사이에서 위성으로 연결되는 가상의 선은 수신기가 삼각법 계산에 사용하는 여러 삼각형의 변을 형성합니다.
시간과 거리
삼각법을 사용하여 위치를 결정하려면 삼각형 변 중 하나 이상의 길이가 필요합니다. GPS 장치는 위성 신호가 도달하는 데 걸리는 시간을 계산하여이를 수행합니다. 무선 신호의 속도는 빛의 속도와 같기 때문에 장치는 신호의 이동 시간에 빛의 속도를 곱하여 하나의 위성까지의 거리를 정확하게 결정합니다.
코사인의 법칙
코사인의 법칙이라고하는 삼각 법칙을 사용하면 GPS 수신기가 각 위성으로부터의 거리를 계산할 수 있습니다. 코사인의 법칙은 다음과 같이 GPS 기술에 적용됩니다.
d ^ 2 = Re ^ 2 + Rs ^ 2 + 2레Rs * Cos (L)
여기서 "d"는 위성에서 수신기까지의 거리, "Re"는 지구의 반경, "Rs"는 위성의 궤도 반경, "L"은 위성으로부터의 직선 사이에 형성된 각도입니다. 지구 중심에서 위성으로, 지구 중심에서 GPS 수신기까지.
교차하는 구체
하나의 위성까지의 거리는 반경이 거리 인 가상의 구체 내부에서 GPS 수신기를 찾습니다. 두 번째 인공위성은 이것을 두 개의 구체가 교차하는 원형으로 좁 힙니다. 세 개의 위성으로부터의 거리는 한 지점에서 교차하는 세 개의 구체를 생성합니다. 네 번째 위성은 장치의 고도와 함께 지구상의 GPS 수신기 위치를 설정합니다.
