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GPS 수신기 작동 방식에 대해서 알아보기

릴코이 2020. 7. 19. 21:11

자세하게 알아보자

평가판을 사용하는 GPS 수신기 GPS 수신기가 어떻게 작동하는지 궁금한 적이 있습니까? 그들은 trilateration이라는 기술을 사용합니다. GPS 수신기가 삼각 측량 ( 각도 측정 )과 혼동되는 방식에도 불구하고 실제로 각도를 전혀 사용하지 않습니다. 평가는 거리 측정과 관련 이 있습니다. 좀 더 자세히 살펴보도록 하겠습니다. Trilateration은 각도가 아닌 거리를 측정합니다. GPS 시스템은 trilateration을 사용하여 위치를 어떻게 정확하게 식별합니까? 간단한 2차원 예제를 사용하여 우주에서 각각 알려진 위치를 가진 3 개의 GPS 위성이 있다고 가정해 봅시다. 실제로 위성은 GPS 수신기가 특정 시간과 거리로 신호를 수신하도록 방송합니다. 예를 들어, 첫 번째 위성은 결국 GPS 수신기에 충돌하는 신호를 방송합니다. 우리는 각도를 모르지만 거리를 알고 있습니다. 이것이 이 거리가 모든 방향에서 동일한 원을 형성하는 이유입니다. 이것은 GPS 위치 가이 특정 반경 에서이 원의 어느 곳에 나 있을 수 있음을 의미합니다 GPS가 두 번째 신호를 수신하면 어떻게 됩니까? 이 거리는 GPS 수신기에 닿을 때까지 모든 방향으로 동일하게 방송됩니다. 이것은 거리가 해당 원의 어느 곳이든 될 수 있음을 의미합니다. 그러나 이번에는 두 개의 위성으로부터 알려진 거리가 있습니다. 신호가 두 개인 경우 정확한 위치는 원이 교차하는 두 지점 중 하나 일 수 있습니다. 세 번째 위성이 있기 때문에 세 개의 원이 모두 교차하는 실제 위치 가 나타납니다. 3 개의 거리를 사용하여 삼각 측량은 정확한 위치를 정확하게 나타낼 수 있습니다. 각 위성은 구의 중심에 있으며 모두 교차하는 곳은 GPS 수신기의 위치입니다. GPS 수신기의 위치가 이동함에 따라 각 원의 반경 (거리)도 변경됩니다. 그러나 현실은 GPS 위성이 신호를 구체로 방송하는 3차원 세계에 있습니다. 각 위성은 구의 중심에 있습니다. 모든 구가 교차하는 곳에서 GPS 수신기의 위치가 결정됩니다. 삼각 측량은 거리가 아닌 각도를 측정합니다. 반면 측량사는 삼각 측량법을 사용하여 미지의 거리를 측정합니다. 기준선 길이를 설정하여 이를 수행합니다. 각 지점에서 측량사는 경위와 같은 기구를 사용하여 먼 지점의 각도를 측정합니다. 길이와 각도를 알면 삼각 측량은 위의 다이어그램과 같이 삼각형을 형성하여 거리를 결정합니다. 예를 들어, 조사관들은 캔자스의 미드 스 랜치 (Made 's Ranch)에서 약 26,000 개의 방송국을 모아 1927 년 북미 데이텀 (NAD27)을 만들었습니다. 그러나 세계 측위 시스템은 세계 측지 측량 (WGS84)을 사용하여 위치를 참조합니다. 결론 GPS 위성이 위치와 시간을 방송함에 따라, 삼각 측량은 거리를 측정하여 지구 상의 정확한 위치를 정확하게 나타냅니다. 측량사가 삼각 측량을 사용하여 먼 지점을 측정하는 동안 GPS 포지셔닝에는 각도가 포함되지 않습니다. 거리 측정을 통해 정확한 GPS 위치를 확인할 수 있습니다. 그러나 HDOP, PDOP, GDOP 및 대기와 같은 여러 요인이 GPS 정확도 및 오류에 영향을 줄 수 있습니다. GPS는 이러한 10 개의 GPS 앱과 같은 측정 및 탐색을 위한 탁월한 시스템입니다. 그러나 궤도의 위성에 대한 더 많은 정보가 필요한가요? 다음은 해당 분야의 전문 지식을 바탕으로 하는 몇 가지 기사입니다. 시간과 공간이 중요합니다. 첫 번째 위성의 신호가 수신기에 도달하면 구 표면의 임의의 지점이 수신기의 가능한 위치입니다. 두 번째 신호 구가 수신기에 도달하면 첫 번째 구와 겹치고 수신기의 가능한 위치를 원으로 좁 힙니다 (두 구면의 겹침). 이제 원의 경계만 상상해보십시오. 세 번째 위성의 구 신호가 동일한 수신기에 도달하면 구 표면과 이전 위성의 원이 겹치면 수신기의 위치가 두 지점으로 좁아집니다. 이 지점 중 하나는 수신기의 위치입니다. 지금 두 지점 만 상상해보십시오. 네 번째 위성의 신호 가이 지점 중 하나에 도달하면 수신기의 정확한 지점 위치를 제거하여 알 수 있습니다. 이 위성의 위치는 지구의 지상국과 관련하여 알려져 있습니다. 위 예제의 첫 번째 부분은 3 개의 교차 원 (2D 세계)에 해당하지만 위성 신호는 3D 세계의 구를 나타냅니다. 이것은 기사에서 더 자세히 설명되어 있습니다. GPS는 원이 아닌 구를 다루기 때문에 자신의 위치를 ​​정확하게 결정하려면 네 번째 위성이 필요합니다. 이 네 번째 구는 그래픽 사진에 표시되어 있지만 실제로 필요한 이유를 명확하게 나타내지는 않습니다. 3 개의 구체는 여전히 교차 영역 내에 가능한 위치 영역을 남깁니다. 이 영역을 시각적으로 표현하기는 어렵습니다. 네 번째 위성 또는 구는 정확한 위치를 나타냅니다 (송신 또는 타이밍 오류를 고려하지 않은 상태). 3 개의 위성 한계를 나타내는 이미지로 가 링크를 참조하십시오. WAAS 외에도 더 많은 위성 신호가 오류를 좁히는 데 도움이 됩니다.

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