산행정보

GPS의 이해 - GPS 잘 잡는 방법, 독도법과 GPS 비교, 추운날에는 작동이 안되는 이유

작성자
운영자
작성일
2019-09-25 16:22
조회
711
GPS의 이해 동영상입니다. [바로 보기]

0. GPS수신은 폰의 데이터 통신과는 관련이 없습니다.(통신이 전혀 안되는 비행기안에서도 잘 잡힙니다.)

1. GPS 역사
1970년 군사목적(미사일 발사)으로 미국이 개발 시작
2000년: 빌클린턴 미국 대통령이 GPS신호의 고의잡음을 제거함으로 민간에서 사용 시작

2. 위성항법시스템의종류
1) Stand-alone GPS : 오차 40m수준의 정확도
2) DGPS : 수미터(m) 수준의 정확도, 현재 사용하는 GPS
3) CDGPS: 수센치미터(cm) 수준의 정확도, 군사용 (반송파보정GPS)

3. 세계의GPS 현황
1) 유럽: 미국의 독점에 반대하여, 갈릴레오 개발중
2) 소련: 미국보다 먼저위성은 뛰웠으나, 예산부족으로 지지부진하다가 다시 시작
3) 각나라: 보조위성으로 정확도 개선중

4. 현 위치 계산 원리


gps01.jpg
위성을 하나 잡으면, 위성과 나의 거리를 알 수 있습니다


gps02.jpg
위성을 두개 잡으면, 위성과 나를 중심으로 직선을 알 수 있습니다.


gps03.jpg
위성이 세개이면, 나의 평면위치(경위도)를 알 수 있고
위성이 네개이면, 나의 입체위치(고도 포함)를 알 수 있다.(LG최신폰은 고도값이 엉망입니다-2019년 기준)


gps04.jpg
24개의 위성이 있으면 지구 어디에서나 현위치 확인이 가능합니다.
(비행기 안에서도 창가자리는 잘 잡고, 혹시 GPS신호를 놓히면 창문에 폰을 붙히면 금방 다시 잡습니다.)


gps05.jpg
스마트폰 앱에서 위성을 잡은 화면입니다.

6. XTRA GPS
1) 첫 위치를 잡는 규격은 평지에서 5분입니다.
2) 그러니 폰에서 사용하기는 너무 늦으므로 XTRA GPS 란 편법을 사용합니다.
3) XTRA GPS는 서버에 접속하여면, 현재 위치의 위성상태를 서버에서 받으므로, 첫신호를 빨리 잡습니다.
4) 통신이 안되는 산속에서는 XTRA GPS 데이타를 다운로드하지 못하므로 GPS 수신이 늦습니다.

7. 초기 수신이 된 후에는 1개만 위성을 잡아도, 갑자기 하늘의 위성위치가 바뀌지 않으니, 나머지는 가상위성 처리해, 현위치가 정확히 나옵니다.

8. GPS와 궤적의 오류
gps06.jpg
현재 GPS 잡는 방식에 의하면 , (속도에 따라 위치를 잡음 )
이런 오차는 해결책이 없다. 굳이 해결하려면 , 뛰든지 (속도를 줌) 또는 이 지점에서 시간을 오래 머물면 GPS 스스로 교정한다.

9. 산행중 GPS신호를 놓치는 경우
gps07.jpg
급한 커브를 돌 경우는 현재 잡은 위성의 번호가 바뀌므로 가상위성데이터로 처리가 불가능하여 수신을 하지 못해 궤적을 잡지 못한다.
수신을 하는 방법은이 이 지점에서 시간을 오래 머물면 GPS 스스로 새로 잡은 위성의 번호로 교정한다.

10. 결론
1) GPS 신호를 잘 잡으려면, 하늘이 탁 트여야 합니다.
2) GPS 신호는 한번 놓치면 산속(계곡)에서는 잡으려면 엄청 어렵습니다.
3) GPS 신호는 계속 켜두어야하고, 하늘이 잘 보이도록 (뒷주머니에 폰을 넣고 깔고 앉으면 안됩니다) 신경 써야 합니다.

11. 빠진 것
1) 독도법과 GPS 비교 : 독도법은 날씨가 좋을 때는 유용하나, 시야가 좋지 않을 때는 무용지물입니다. GPS는 날씨와 관련 없습니다.
( 시야가 좋지 않을 때는 갈 방향이 중요한데, 이럴 때는 독도법은 무용지물이고, 등산앱을 반드시 이용하여야 합니다.)
2) 폰은 영하 30도 이하에서는 정상 작동하지 않습니다. 폰이 정상 작동하지 않는 것이 아니라 배터리 특성으로 배터리가 없다고 나옵니다.
(리튬이온 배터리는 완충 기준으로, 영하 10도에서 30% 남은 것으로, 영하 30도에서는 0% 남은 것으로 나옵니다.)

참고로, 저희 회사가 한국 최초로 GPS수신기를 만들어 판매하였습니다..^^
gps08.jpg
전체 0