지구상에서 위치 정보를 측정할 때에는 인공위성을 이용한 다양한 위성 측위 시스템 GNSS를 이용할 수 있다. GNSS는 지도 앱이나 자동차 내비게이션 등 많은 곳에 이용되며 대표적인 건 GPS다. 이런 GPS와 다른 GNSS인 GLONASS, 갈릴레오는 어떻게 다를까.
GNSS는 삼변측량이라는 측정 방법으로 위치를 계산한다. 또 GNSS는 현재값을 계산하기 위해 최적의 위치에 있는 위성을 이용하고 있으며 70∼90도에 위치한 위성은 수직 위치 계산에 최적이다. 20∼70도 위성은 위도와 경도를 계산할 때 가장 정확하게 되는 반면 0∼20도 위성은 건조물 등 장애물에 민감하기 때문에 신뢰도가 저하된다.
GPS는 미 공군이 운영하는 GNSS로 1995년 4월부터 전 세계에서 이용 가능하게 됐다. GPS로 이용되는 인공위성은 32기로 궤도 경사각 55도, 고도 2만 200km 지구를 주회하고 있다. 또 인공위성마다 11시간 58분마다 지구를 일주하고 측위 오차는 3.5∼7.5km다. 그 밖에 적도에서 먼 쪽 위도 35도분은 위성이 통과하지 않는다.
GLONASS는 러시아 항공우주군이 운영하며 2011년 11월부터 전 세계에서 사용할 수 있다. 인공위성은 24기로 궤도 경사각 64.8도, 고도는 1만 9,100km다. 위성마다 11시간 15분에 지구를 일주하며 측위 오차는 5∼10km다. 마찬가지로 적도에서 먼 쪽 위도 25.2도분은 위성이 통과하지 않는다.
갈릴레오는 유럽연합 우주계획국이 운영하는 GNSS로 2019년부터 전 세계에서 이용할 수 있다. 인공위성 수는 30기로 궤도 경사각 56도, 고도는 2만 3,222km다. 위성마다 14시간 7분에 지구를 일주하며 측정 오차는 2∼3km다. 적도에서 먼 쪽 위도 34도분은 위성이 통과하지 않는다.
이들 3가지를 비교해보면 궤도 경로를 보면 GLONASS는 GPS보다 광범위한 궤도를 취한다. GPS와 갈릴레오를 비교하면 통과하는 위도에는 거의 차이가 없다. 갈릴레오와 GLONASS를 비교하면 GLONASS가 더 광범위하게 퍼지고 있다.
위도 변화에 따른 위성 수는 조금씩 차이가 있지만 이용 가능한 위성 합계는 비슷하다. 사용 가능한 위성 수는 GPS가 가장 많다. 이들 3가지 서비스를 결합하면 사용 가능한 위성 수가 동일하기 때문에 안정적인 탐색을 위해선 여러 GNSS를 사용하는 걸 권장하고 있다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.