[4차혁명] GPS를 실외 측위 기술에만 활용하는 이유와 주요 나라에서 GPS 활용

GPS 신호는 건물 통과 시 감쇄가 심하여 실내에서 잘 수신되지 않아

GPS 서비스를 실내에서 이용할 수 없는 것이 GPS가 실외 측위 기술에만 활용하는 가장 근본적인 이유입니다.

GPS는 미국 정부에 의해 운용됨으로써 미국을 제외한 다른 나라들도

군사, 안보 등의 이유로 GPS을 대체할 수 있는 위성항법시스템을 개발 또는 운용 중입니다.

대표적으로 유럽연합의 위성항법시스템인 Galileo이며, Galileo는

GLONASS, GPS, COMPASS처럼 독립적으로 의지할 수 있는 매우 정확한 측위 서비스를

제공하는 것을 목적으로 합니다.

Galileo는 1m 이내의 수평, 수직 고도 정확도를 제공합니다.

이는 미국의 GPS가 현재 5~10m의 오차 범위를 보이고 있는 것에 비하여 상당히 정확한

실외 측정 정보를 제공할 수 있습니다.

또한 러시아에 의해 개발된 GLONASS는 GPS를 대체 가능한 운용 시스템으로

실제 민간용 20m, 군용 10m의 정확성을 가집니다.

중국 또한 자체적인 실외 측위 시스템을 확보하고 있습니다.

중국에 의해 개발된 Beidou는 4개의 위성으로 구성된 지역 측위 시스템으로 동경 70도~140도,

북위 5도~55도까지 서비스를 지원합니다.

또한 일본에 의해 개발된 QZSS는 EU, 러시아, 중국이 개발한 위성항법시스템과 달리 미국이

개발한 GPS을 보완하는 형태로 진행되고 있는데요.

QZSS는 3개의 위성으로 구성되며, GPS 신호의 음영지역을 보완하고

GPS 신호에 대한 보강신호를 방송하는 것을 목적으로 합니다.

두 번째, 실내 측위 기술 동향에 대해서 살펴보고자 합니다.

먼저 거리 기반 기술을 살펴보면, 거리정보 기반 기술은 위치를 알고 있는 여러 기준점과

위치를 모르는 단말 사이의 여러 거리가 주어지면, 단말의 위치를 추정할 수 있다는 기술입니다.

거리정보 기반 기술에서 사용되는 거리 추정 방법은 송신 전력과 수신 전력이 주어지면,

경로감쇄 모델에 따라 거리를 구합니다.

좀 더 설명하면, 송신 시각과 수신 시각 차이에 전파속력을 곱하여 거리를 구할 수 있습니다.

두 번째로 Fingerprinting 기반 측위 기술은 위치를 알고 있는 여러 참조위치에서 와이파이,

블루투스, AM/FM 라디오의 기지국으로부터 수신하는 신호의 세기를 측정하여 라디오의 지도를 구성합니다.

Fingerprinting 기술은 단말이 수신하는 신호의 세기와 라디오 지도에서

가장 유사한 신호 세기 특성을 갖는 참조위치를 단말 위치로 판단합니다.

Fingerprinting 기술은 참조위치 간 간격이 세밀할수록, 설치된 기지국의 수가 많을수록

높은 정확도를 보인다는 특징을 가지고 있습니다.

또한 Fingerprinting 기술은 별도의 인프라, 장비 없이

사용 단말만으로 위치 측위가 가능한 기술로 각광받고 있습니다.

이상으로 실외 측위 기술 동향과 실내 측위 기술 동향에 대하여 살펴보았습니다.

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