차량을 이용하여 낯선 곳을 여행할 때 흔히 사용하는 것이 차량용 내비게이터(Navigator) 이다.
이 내비게이터(Navigator)를 이용하면 가고자 하는 목적지를 아주 손쉽고 편리하게 찾아갈 수 있다.
과연 어떻게 해서 이러한 것이 가능할까? 바로 지구 주위를 돌고 있는 위성항법 인공위성을 이용하는 방법인데 이를 위성항법시스템이라고 한다.
* 위성항법시스템(GNSS Global Navigation Satellite System)이란 인공위성 네트워크를 이용해 지상에 있는 목표물의 위치를 정확히 추적해 내는 시스템을 말하는 것으로 미국의 지피에스(GPS), 러시아의 글로나스(GLONASS), 유럽의 갈릴레오(Galileo), 중국의 북두(베이더우) 등이 있다.
차량 내비게이터의 경우, 현재 나의 위치를 계산할 수 있는 정보를 인공위성으로부터 신호를 통해 전달 받는다.
지구 주위를 돌고 있는 인공위성들의 위치를 알고 그 위성들과 나 사이의 거리 정보를 활용하면 현재 나의 위치를 계산할 수 있다.
이 때, 사용자의 위치를 알기 위해서는 GPS의 경우 최소 4개 이상의 인공위성과 나 사이의 거리 정보가 필요하다.
2차원 상에서 위치를 알고 있는 두 점을 각각 a와 b라 하고 미지의 한 점을 x라 했을 때 a, b의 위치, 이 두 점과 x사이의 거리를 이용해 미지의 점 x의 위치를 구할 수 있다.
그런데 3차원 상에서는 위치를 알고 있는 3개의 점이 필요하고 이라한 점들은 바로 인공위성이 되는 것이다.
이 때, 사용자는 정확한 시각 정보를 필요하게 되는데 이 시각 정보를 알기 위해서 또 하나의 인공위성이 필요하게 된다.
그래서 최소 4개 이상의 인공위성이 필요하게 되는 것이다.
그리고 우리가 가고자 하는 목적지 또는 알고자 하는 위치가 미지의 한 점이 되고 위성의 위치 정보와 위성과 미지의 점 사이의 거리정보를 제공하는 것이 바로 위성항법시스템이다.
위성항법시스템은 우리 생활 곳곳에 많은 편리함을 주고 있다.
차량 내비게이터 외에도 항공, 해상교통, 물류관리, 레저 활동, 인명구조 등 위치 정보가 필요한 다양한 분야에서 활용되고 있다.
최근 미국에서는 인공위성 위치 추적 시스템이 장착된 최첨단 GPS 운동화가 개발되어 등산이나 사냥 도중 조난이나 어린이, 치매 환자 등이 길을 잃었을 경우에도 인공위성을 통해 많은 도움을 줄 수 있다.