사실을 들여다보면
휴대전화의 GPS는 위성이 현재 위치를 직접 내려다보고 알려주는 방식이 아닙니다. 여러 위성이 보낸 시간 신호가 수신기에 도착하는 데 걸린 시간을 비교해, 각 위성과의 거리를 계산하고 그 거리들이 만나는 지점을 찾습니다.
GPS 위성은 자신의 궤도 위치와 매우 정확한 전송 시각이 담긴 전파를 보냅니다. 전파는 빛의 속도로 이동하므로 수신기는 도착 시각과 전송 시각의 차이에 빛의 속도를 곱해 위성까지의 의사거리를 구합니다.
한 위성까지의 거리만 알면 가능한 위치는 그 위성을 중심으로 한 거대한 구의 표면입니다. 두 번째 구와 만나면 가능한 곳이 원으로 줄고, 세 번째 거리까지 더하면 후보가 대폭 좁아집니다. 이를 삼변측량이라고 합니다.
실제 수신기 시계는 위성의 원자시계만큼 정확하지 않습니다. 위치의 세 좌표와 수신기 시계 오차라는 네 가지 미지수를 함께 풀기 위해 보통 최소 네 위성의 신호가 필요합니다. 더 많은 위성을 쓰면 오차를 줄이는 데 도움이 됩니다.
대기층은 전파 속도를 조금 바꾸고, 건물과 산은 신호를 반사하거나 가릴 수 있습니다. 위성 궤도와 시계에도 작은 보정이 필요합니다. 수신기와 보정 시스템은 이런 영향을 계산하지만, 높은 건물 사이에서는 위치가 흔들릴 수 있습니다.
지도 앱의 파란 점은 GPS만으로 완성되지 않을 때도 많습니다. 휴대전화는 와이파이, 이동통신 기지국, 가속도계 같은 정보도 결합할 수 있습니다. 그래도 핵심은 여러 위성에서 온 정밀한 시간 신호를 거리로 바꾸는 계산입니다.
