<기술>애플와치 3(Apple watch 3)과 위성항법시스템 글로나스(GLONASS)

애플 와치3 GPS 모델을 사용하고 있습니다.

스마트 와치의 용도가

-연결된 휴대폰의 알림

-착용자 움직임을 데이터화 하는 거

겠죠.

자이로스코프와 위치측위 센서의 data를 조합해서,

착용한 사람의 위치와 이동속도(정지, 운동방향 등)를 측정하고,

심박계 센서와 고도계를 이용해

그 움직임과 각 시점의 강도를

입체적인 이미지로 그려내는 거죠.

그 중,

애플의 Watch3가 전작 Watch2(Series 2)와 비교해서

달라진 Features 부분을 확인해봤습니다.

(최신 기기 리뷰도 아니고,

단지 위성항법 시스템 관련 센서의

차이가 궁금해서 찾아본 내용이에요.)

• Series 3 GPS^[각주:1]
  • GPS, GLONASS, Galileo, and QZSS
  • Barometric altimeter
  • Water resistant 50 meters¹
  • Heart rate sensor
  • Accelerometer
  • Gyroscope
  • Ambient light sensor
  • Siri speaks
  • Capacity 8GB
  • Composite back

Watch2에서 위치를 측정하기 위해 사용한

위성항법 시스템은

GPS, GLONASS 두 종류였습니다.

Watch3부터는,

유럽(Galileo)와 일본(QZSS)의

위성항법 시스템 측정까지 가능해졌네요.

(더해서 Altimeter(고도계)까지 추가됐습니다.)

참고로.

각 위성항법 시스템 위성의 고도는
아래 이미지와 같습니다.

(COMPASS는 2020년 구축 완성을 목표로한

중국의 위성항법 시스템 입니다.)

위성 항법 시스템으로 잘 알려진

미국의 GPS와 러시아의 GLONASS에 대해

간단히 살펴보겠습니다.

GPS는,

미국이 군사용으로 개발한 위성항법 체계로,

24개 이상의 위성으로 운용되며,

미국 공군 제 50우주비행단이 운용하고 있습니다.

1983년 KAL 폭파를 계기로

레이건 행정부는 민간에 개방하기로 결정했습니다.

그 이전까지는 오롯이 군사용으로만 사용되었고,

민간에 개방하면서,

민간용/군사용 GPS 간에는 의도적인 오차를 두게 됐습니다.

민간용 GPS의 오차 범위는 60~100m에요.

이는 빌 클린턴 대통령 당시,

대통령령으로 없어졌습니다.

대신 군사용 GPS는 암호화 되어

미국와 일부 동맹국에게만 개방되고 있습니다.

GLONASS는,

러시아 우주군에서 관리하는 위성항법 체계로,

잠재적 적국인 미국의 GPS가

암호화 될 경우를 대비해서 개발되었습니다.

총 30개의 위성 중,

운용 23개. 예비용 1대, 시운전 3대,

정비중 2대, 시험 운전 1대로 구성되어 있습니다.

글로나스의 오차 거리는 4.46m로,

민간용 GPS 보다는 오차 거리가 낮으나,

군사용 GPS의 통합 오차가 2m이기 때문에,

러시아에서는 글로나스의 정확도를

2.8m로 줄일 계획을 세웠다고 하네요.

위성항법체계의 정확도를 높이기 위해서

지상에 중계기지를 세워 오차를 줄이기도 합니다.

러시아에는 GPS 중계기지가 있지만,

정작 미국은 글로나스의 중계기지 설치를 안보를 이유로

거부했다고 합니다.

우크라이나 사태 때, 미-러 갈등이 격화되자

2014년 6월 러시아는 자국내 GPS 중계기지를

폐쇄할 수 있다고 경고하기도 했습니다.

글로나스의 오차를 줄이기 위해

2014년 러시아 우주시스템사에서는,

중국에 3개, 카자흐스탄에 2개,

벨라루스에 1개를 설치할 계획이라고 합니다.

이미 러시아 영토 내에는

오차범위를 1m 이내로 수신하는 보정 감독국이 19곳이 있고,

외국에 설치된 보정국은 4곳으로,

남극에 3곳, 브라질에 1곳이라고 합니다.

항법 체계의 오차 측위를 줄이는 것은,

군사적으로도 발사체를 통한 타격의 정확도를 높일 수 있고

(군사용 포와 항법 체계를 사용한 무기 체계)

민간용 장비들의 항법 정확도를 높여

충돌이나 오인 사고를 줄일 수 있습니다.

글로나스의 개발 과정은,

1976년에 계획되어

1982년에 위성으로 쏘아올려지기 시작했고,

       소련/러시 경제 붕괴로 지지부진되었다가

2000년에 푸틴이 이 프로젝트를 다시 밀어붙였습니다.

2010년 러시아 전 지역을 커버하게 됐고,

2011년 10월에 전세계를 커버하게 되었습니다.

글로나스는 군사용으로,

러시아의 토폴-M이기존의 비싼 관성유도 장치에서

글로나스를 위치 유도로 활용하면서

기존 오차거리 200m를 더 줄이기도 했다.

토폴-M은

미국의 MD 시스템을 뚫을 수 있는 미사일로

초속 7,320m(시속, 26,350km), 항속 거리 11,000km의 ICBM 입니다.

GPS와 글로나스 혼용

2012년 기준으로

아이폰4S, Windows 7폰 중 일부 제품군,

갤럭시 노트 해외판과 민간항해용 GPS및 측량용 글로나스 시스템들은

글로나스 수신 체게를 독자적으로 사용하거나,

GPS와 글로나스를 동시에 수신하는 칩셋을 사용하고 있습니다.

글로나스는 민간용 GPS 보다 상당히 오차가 낮기 때문에,

2013년 이후 발매된 스마트폰들은 글로나스를 지원하고 있는 상황입니다.

(이미 요트의 항법장치나,

DJI의 촬영/상위급 드론들은 GPS와 글로나스를 혼용하고 있습니다.)

1. https://support.apple.com/kb/sp766?locale=en_US [본문으로]