기본 물리학 지식

위성 항법 시스템은 전파의 전파, 중력, 속도 및 가속도와 같은 물리적 원리와 밀접하게 연관되어 있다. 이러한 기본적인 물리 개념을 이해해야 위성에서 보내는 신호가 지구로 전파되는 과정을 이해할 수 있으며, 위성의 궤도와 지구 간의 관계를 파악할 수 있다. 또한 대기권과 전리층의 영향을 다루기 위해 물리학적 배경이 필요하다.

전파 통신의 기초

GNSS는 위성에서 지상으로 신호를 송수신하는 시스템이므로 전파 통신에 대한 기초적인 이해가 필수적이다. 전파가 공기 중에서 이동하는 방식, 주파수 대역과 신호 처리 방법 등을 알아야 GNSS 신호 구조와 처리 방법을 이해하는 데 도움이 된다. 또한, 신호 간섭이나 다중 경로 문제와 같은 통신상의 문제도 이해하기 쉽다.

좌표계와 기하학

위성 항법 시스템은 지구 상의 위치를 정확하게 측정하는 기술이므로, 좌표계와 기하학에 대한 기본 지식이 필요하다. 위성 위치를 기반으로 지표면의 좌표를 계산하고, 이를 위도, 경도, 고도로 변환하는 과정을 이해하기 위해서는 이와 관련된 기초 지식이 있어야 한다. 특히 삼각측량이나 삼변측량 기법을 이해하는 데 유리한다.

수학적 모델링

위성 항법 시스템의 작동 원리를 설명하고 분석하기 위해서는 수학적 모델링이 중요하다. 예를 들어, 위성 신호를 통해 거리를 계산하고, 이를 기반으로 정확한 위치를 추정하는 과정에서 수학적 공식과 알고리즘이 사용된다. 특히 칼만 필터와 같은 필터링 기법을 이해하려면 기초적인 행렬 연산과 확률 모델에 대한 지식이 필요하다.

컴퓨터 과학 기초

GNSS 수신기와 시스템의 신호 처리 및 보정 과정에서 컴퓨터 과학의 기초 지식이 필수적이다. 위성에서 수신된 데이터를 처리하고, 위치를 계산하고, 다양한 보정 기법을 적용하기 위해 소프트웨어 및 알고리즘을 이해할 수 있는 능력이 필요하다. 또한, GNSS 신호의 복잡한 계산 과정에서 효율적인 데이터 처리 방법을 알고 있으면 도움이 된다.

지리 정보 시스템(GIS) 기초

위성 항법 시스템은 종종 지리 정보 시스템(GIS)과 연계되어 활용된다. GIS는 위성 항법 데이터를 통해 얻은 좌표를 다양한 응용 분야에 적용할 수 있도록 돕는 도구이다. 이를 위해서는 GIS의 기본 원리와 데이터 표현 방식에 대한 이해가 있으면 위성 항법 시스템의 실제 응용 분야를 더 잘 이해할 수 있다.