개념 한 쪽
GNSS(위성측위)는 위치와 시간을 제공하는 기본 시스템으로 다양한 민간 응용 분야에서 핵심 역할을 한다는 점을 이해해야 한다.
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출제기준 단원 「민간분야」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 연안 위치결정 방식 판정 | 1 | 연안 수심측량에 적절한 수평위치 결정 방식을 가리기 |
| 관성항법 관측치 구별 | 1 | INS가 직접 관측하는 물리량을 식별하기 |
| GNSS 제공 정보 판정 | 1 | GNSS로 획득 가능한 정보와 거리가 먼 항목을 골라내기 |
GNSS는 위성에서 송신되는 전파 신호를 수신해 공간상의 위치 좌표와 고정밀 시간을 산출하는 시스템이다. 이 정보는 단일 지점의 좌표 제공뿐만 아니라 연속 관측을 통해 지각 변동 같은 위치 변화 관찰에도 활용할 수 있다.
GNSS 수신기는 용도에 따라 정밀도 등급이 달라 항법용 수신기는 수 m 내외의 정확도를 제공하고, 정밀 측위용 수신기는 반송파 관측 등으로 ㎜~㎝급 정확도를 내어 측량·측지에 적합하다. 따라서 측량 및 측지 업무에서는 정밀 측위용 수신기를 사용해야 한다는 점을 구별해야 한다.
GNSS는 전 지구적이고 24시간, 기상 영향이 거의 없는 장점을 가지나 위성 전파는 실내나 터널, 고층 빌딩 사이처럼 하늘 시야가 막히는 환경에서는 수신이 불가능하므로 그 한계를 인식해야 한다. 이러한 단점은 관성항법장치(INS)와 결합하여 신호 차단 구간을 보완하는 방식으로 해결할 수 있다.
GNSS가 직접 제공하는 물리량은 위치와 시간이며, 온도 같은 다른 물리량은 GNSS 전파로 획득할 수 없고 별도의 관측 센서가 필요하다는 점을 구분해야 한다. 또한 위치결정 방법은 환경에 따라 적절한 방식이 다르므로 연안이나 원해 등 상황별 최적 방식을 익혀야 한다.
관성항법장치 관련 문제는 INS가 직접 관측하는 값이 무엇인지 묻는 패턴으로 자주 나오므로 'INS는 가속도를 관측하고 적분으로 속도·위치를 얻는다'로 기억하면 정답을 바로 정할 수 있다.
연안에서의 수평위치결정 문제는 기준점 두 곳으로부터의 거리 측정에 의한 원호 교점 방식이 적절하다는 점을 기억해야 한다. 원해처럼 기준점과 멀어지는 환경에서는 쌍곡선 방식 같은 전파항법이 적절한 선택이 된다.
GPS·GNSS가 제공하지 못하는 정보에 관한 문제는 온도나 해수면 온도처럼 전파로 획득할 수 없는 물리량을 고르는 형태로 출제되므로 'GNSS는 어디와 언제만 준다'는 요지를 떠올리면 정답을 고르기 쉽다.
연안의 수심측량을 할 때 수평위치결정은 다음 중 어느 방식이 가장 적절한가?
정답 ① · 연안 수심측량에서 수평위치결정에 가장 적절한 방식을 묻는 문제이다. 연안은 육지의 기준점과 가까우므로 두 기준점으로부터의 전파거리를 측정하여 두 원호의 교점으로 위치를 정하는 원호방식, 즉 양거리 교회법이 정밀도와 즉시성 면에서 가장 적절하다.
연안은 육지 기준점에서 전파거리계로 두 거리를 재는 원호방식(양거리 교회)이 가장 정확·적절하다.
다음 중 관성 항법장치에서 획득되는 관측치는?
정답 ③ · 관성항법장치(INS)가 직접 획득하는 관측치가 무엇인지 묻는 문제이다. 관성항법장치는 가속도계로 가속도를 직접 관측하고, 자이로를 이용해 기체의 자세를 유지한다.
관성항법장치(INS)는 가속도계로 '가속도'만 관측하고, 속도·위치는 적분으로 계산한다.
GPS로부터 획득할 수 있는 정보와 거리가 먼 것은?
정답 ③ · GPS로 획득할 수 없는 정보를 고르는 문제이다. GPS는 인공위성 신호를 통해 3차원 좌표인 위치 정보와 고정밀의 시간 정보를 제공한다.
GPS가 주는 정보는 위치·정밀한 시각(연속관측 시 지각변동)이며, 온도는 측정 불가다.
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