위성까지의 범위 계산하기

에서 설명한 것처럼 '위성 찾기' 페이지에서 GPS 별자리의 각 위성은 고유한 C/A 코드는 무작위 노이즈처럼 보이지만 실제로는 결정론적 시퀀스입니다. 이 시퀀스는 결정론적이기 때문에 GPS 수신기는 위성 자체와 정확히 동일한 코드 시퀀스를 생성할 수 있습니다. 수신기는 내부적으로 동일한 패턴을 생성하여 위성이 전송하는 패턴을 찾은 다음 자체 패턴과 비교하여 얼마나 지연되는지 계산합니다.

정확한 시계 동기화 덕분에 가능합니다. 예를 들어, 여러분과 친구가 매우 넓은 들판에 서 있다고 상상해 보세요. 여러분은 시계를 동기화하고 친구는 정확히 정오에 시작 권총을 발사하기로 동의합니다. 그런 다음 친구가 들판의 반대편 끝으로 걸어갑니다. 정확히 정오에 권총을 발사하지만, 시계에 따르면 소리가 들판을 가로질러 이동해야 하기 때문에 정오가 지나고 4초가 지나야 총소리가 들립니다. 음속이 340m/s라고 가정하면 여기에 걸린 시간을 곱하면 친구가 1,360m 떨어져 있다는 것을 알 수 있습니다.

수신기와 GPS 위성은 비슷한 방식으로 작동합니다. 수신기는 자신의 시계를 위성의 시계와 정확하게 동기화할 수 있고, 위성이 얼마나 멀리 떨어져 있는지 계산하는 데 걸리는 시간으로 현재 시간을 알 수 있기 때문입니다.

물론 고려해야 할 다른 요소도 있지만, 이것이 기본 원칙입니다.