위성통신

◉ GPS

1. 전세계 무선 위치 측정 시스템

GPS(Global Positioning system)는 1972년 미국 국방성에서 공군을 중심으로 NAVSTAR/GPS(Navigation System With Time And Ranging /GPS) 계획으로 개발된 전 세계적인 무선 측위 시스템이다. 정지 지점이거나 이동 지점을 불문하고 전 세계의 항공.해상 및 육상을 실시간으로 정확한 위치 측정을 할 수 있는 시스템이다.

이 시스템은 지상 약 2만 km 상공을 24시간 쉴새 없이 도는 위성에서 보내온 전파가 지상의 GPS 수신기에 도달하는 시간을 알아낸 다음, 위성과 지상에 있는 목표물의 현재 위치와의 거리를 정확히 측정해 위치를 알아내는 것이다. GPS는 전장에서 병사가 자신의 위치를 정확히 알리기 위한 군사 목적으로 개발한 것이다.

<그림 1> GPS 위성의 배치도

GPS는 24개의 위성으로 구성되어 있는데, 6개 궤도로 나뉘며, 각 궤도마다 각각 4개의 위성이 배치되어 있다. 궤도의 경사각, 즉 적도에 대한 각도는 63도로서, 주기는 약 12시간의 원 궤도에 쏘아올려 지구상의 임의의 점에서 항상 4개의 위성이 보이게 되어 있다. GPS를 이용하는 이동체는 선박.자동차.내비게이션 시스템.항공기.헬리콥터.미사일, 그리고 개인용까지 모든 이동체에 적용할 수 있는 것이 특징이다.

<그림 2> GPS 시스템

<그림 2>는 GPS 시스템의 구성을 나타내고 있다. 위성의 제어를 담당하는 것은 위성궤도를 감시하는 모니터국, 주 제어국, 궤도정보 송신국, 그리고 최종 적으로 위성제어 시설로 자세를 제어한다.

GPS 시스템은 위성으로부터 정확한 시각 정보와 각각의 궤도 정보가 발신되는데, 위성으로부터 발사된 정보가 수신점에 도달할 때까지의 시간을 측정함에 따라 위성과 수신점과의 거리를 알 수 있다. 정확한 위치 파악에는 하나의 위성에서 보내온 정보만으로는 불충분하고 4개 위성에서 보내온 정보가 필요한데, 실제로는 3개 위성으로부터 보내온 거리를 알면 족하다. 따라서 3~4구면의 교차점이 수신점, 즉 측정 점이 되고, 2차원의 위치측정이 가능하다. <그림 3>

<그림 3> GPS 시스템

2. GPS의 특징

GPS는 무상으로 위치 측정 정보를 얻을 수 있는 세계적인 시스템으로, 항공.해상.육상 분야에서 모두 이용할 수가 있다. 그러나 이 시스템은 미국 국방성 위치 측정 시스템이기 때문에 앞으로도 위치 측정 정보를 무상으로 계속 이용할 수 있다는 보장이 없기 때문에 앞으로도 안정적으로 이용할 수 있도록 하는 대응 방안이 필요하다.

※ 출처 - http://www.bazi.pe.kr/