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휴대폰은 어떻게 내 위치를 알까?

표지판 없는 들판에서도 지도의 점은 내 자리를 짚는다

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휴대폰은 어떻게 내 위치를 알까?

넓은 들판 한가운데를 자동차가 달립니다. 주위에 표지판도 건물도 없습니다. 그런데도 휴대폰 지도의 점은 내가 있는 곳을 정확히 짚습니다. 휴대폰은 어떻게 알까요? 답은 하늘 높이, 지구를 도는 위성에 있습니다.

왜?휴대폰 안에는 위치를 재는 자가 없습니다. 기지국이나 와이파이로도 대략은 알 수 있지만, 바다나 산 한가운데에서도 몇 m 안으로 맞히는 것은 위성 덕분입니다.

더 알기이 방법을 GPS라고 부릅니다. 미국이 만든 '위성 위치 확인 시스템'의 영어 이름 첫 글자입니다. 유럽·러시아·중국도 같은 원리의 위성을 띄웠고, 요즘 휴대폰은 여러 나라의 위성을 함께 씁니다. 화면의 자동차 자리는 예시이고, 자동차 표시는 보이도록 크게 그렸습니다.

들판 한가운데의 자동차
내 위치 = ?

교과서 식으로 계산

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Wikipedia: Global Positioning System

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위성 궤도·거리·시계의 차이는 교과서의 식(케플러 법칙, 특수·일반 상대성 이론의 근사식)으로 계산했습니다. 위성 30기는 실제 GPS 배치를 본뜬 것이고 실제 위성 번호·위치가 아닙니다. 3D 그림에서 위성 모형은 보이도록 아주 크게, 전파의 움직임은 아주 느리게 그렸습니다.