Interactive GNSS Textbook · GPS · Galileo

하늘의 시계로 아는 위치,
GNSS의 모든 것

지도 앱의 파란 점은 2만 km 위에서 날아온, 휴대폰에 닿을 때는 잡음보다 약한 신호에서 나온다. 위성마다 다른 1,023칩 코드로 신호를 골라 듣고, 도착 시각을 재어 거리를 구하고, 넷 이상의 거리로 위치와 시계 오차를 함께 푼다. 궤도와 신호, PRN 코드, 획득과 추적, 항법 메시지, 위성 위치 계산, DOP, 전리층과 대류층, 빌딩 숲, RTK와 PPP, 휴대폰 GNSS까지. 공개된 GPS·Galileo 규격(IS-GPS-200N, Galileo OS SIS ICD)과 공개 구현 RTKLIB으로 값을 확인하고 규격의 표와 RTKLIB 코드로 계산을 검증하며 배우는 GNSS 교과서입니다.

1장부터 시작하기 → 설계 플레이그라운드
15개 챕터32개 시뮬레이터공개 규격 조항으로 근거 표기ICD 코드 표·RTKLIB로 검증한 계산사전 지식 불필요설치 없이 브라우저에서
위성과 기기를 누르면 해당 장으로 이동합니다 · 움직이는 점은 위성 신호

GNSS는 신호에서 위치까지 이어진 사슬이다

위성이 신호를 보내고, 수신기가 그것을 찾아 붙잡아 시각과 궤도를 읽고, 거리를 모아 위치를 푼 뒤, 오차를 줄여 정밀하게 만든다. 칸을 누르면 해당 장으로 갑니다.

휴대폰 GNSS · 13장 측위 설계 · 14장 DGNSS·RTK·PPP · 12장 전리층·대류층·오차 예산 · 10장 빌딩 숲·실내 · 11장 풀기 항법 메시지·시간 · 7장 위성 위치 계산 · 8장 위치 풀기·DOP · 9장 신호 궤도 · 2장 신호 · 3장 PRN 코드 · 4장 획득 · 5장 추적 · 6장
그림 0-1. GNSS 처리 과정과 이 책의 장. 아래에서 위로: 위성 신호를 받아 붙잡고(2~6장), 시각과 궤도로 위치를 풀고(7~9장), 오차를 줄여 쓴다(10~14장).

숫자로 보는 GNSS

이 책을 끝내면 아래 숫자가 왜 그 값인지, 서로 어떻게 얽혀 있는지 설명할 수 있게 됩니다. 모두 공개 규격이나 RTKLIB, 그것으로 검증한 계산에서 확인한 값입니다.

10.23 MHz모든 것의 기준. L1 = 154배, L5 = 115배, C/A 칩 = 1/10
−158.5 dBWL1 C/A 최소 수신 전력. 잡음보다 약해서 코드로 끌어올린다
1,023칩 · 1 msC/A 코드 한 주기. 1칩 ≈ 293 m
1 µs = 300 m그래서 시계 오차를 네 번째 미지수로 함께 푼다
−4.4647 × 10⁻¹⁰위성 시계를 일부러 늦춰 둔 비율. 상대론으로 하루 38 µs 빨라지기 때문
50 bps항법 메시지 속도. 궤도력을 다 받으려면 18~30초
18초2017년부터 GPS 시간이 UTC보다 앞선 양(윤초)
DOP × UERE위치 오차 = 위성 배치 × 거리 오차. RTKLIB dops()로 검증

이 책을 읽는 방법

수식이나 전문 지식 없이도 따라올 수 있도록 만들었습니다. 각 장은 같은 흐름으로 진행됩니다.

비유시보로 이해하기여러 방송국이 저마다의 음악(PRN 코드)에 맞춰 정시를 알리고, 소리가 늦게 들린 만큼 멀리 있다(의사거리). 내 시계가 틀리면 모든 방송이 똑같이 늦게 들린다(시계 오차). 익숙한 장면으로 먼저 감을 잡습니다.
SIMULATOR직접 만지기위성을 옮기고, 빌딩을 세우고, 시계를 틀어 보세요. “예측해 보기”로 먼저 짐작하고 시뮬레이터로 확인합니다. C/A 코드는 규격의 코드 표 37개 전부와, 위성 위치·전리층·대류층·DOP·패리티는 RTKLIB 코드와 자동으로 맞춰 봅니다.
근거규격으로 확인하기GPS와 Galileo의 신호 규격은 누구나 내려받을 수 있습니다. 수치마다 IS-GPS-200N 표 20-IV나 rtkcmn.c 같은 출처를 달았습니다. 장 끝의 핵심 정리와 퀴즈, 마지막 장의 용어집과 종합 퀴즈로 복습합니다.

추천 학습 경로

처음부터 순서대로 읽는 것이 가장 좋지만, 관심사에 따라 골라 읽어도 됩니다.

전체 목차

모든 장에 직접 조작하는 시뮬레이터가 들어 있습니다.

이 책은 ConnectivityBook 서재의 한 권이며, 구성과 설명 방식은 Books · 인터랙티브 교과서 시리즈를 따릅니다. GNSS가 닿지 않는 실내에서 위치를 잇는 기술은 UWBBook, WiFiBook, BluetoothBook과 함께 읽으면 좋습니다.