위성항법, 관성항법의 물리학

2024-02-04-일 수정

미사일, 비행기, 배는 INS(관성항법)와 GPS(위성항법)를 이용하여 자신의 위치와 방향을 결정한다. 인터넷 검색하면 나오는데 좀 더 간단하게 정리했다. 

관성항법에선 자이로스코프를 나침반 대신 사용해서 방향을 잡고, 가속도계를 이용해서 중력 방향과 속도를 측정한다. 거리가 멀어지면 각도, 거리 오차가 누적되어 다른 방법으로 위치와 방향을 다시 잡아야 한다. 위치 측정에는 불리하다.

위성항법에선 3개 이상의 위성이나 전자 등대 같은 이미 위치를 알고 있는 곳에서 오는 전파를 잡아 도달 시간으로 거리를 환산하여 삼변측량으로 위치를 결정한다. 삼각형의 3개의 변의 길이를 알면 삼각형의 나머지 정보를 계산할 수 있다.

자이로스코프의 무거운 회전 원판은 출발할 때의 자세를 계속 유지한다. 기계식 자이로스코프의 경우는 3개의 링이 모두 평평하게 일치할 경우 회전을 하지 않게 되는 짐벌락이란 현상이 있어 방향감각을 상실하는 문제가 있다. 현대의 자이로스코프는 우리 귀의 반고리관처럼 3축으로 된 광섬유를 이용해서 빛의 속도를 측정한다고 한다. 짐벌락 현상이 생길 수가 없다. 

가속도계는 가속도를 측정하는 전자 부품이다. 고로 시간에 대해 적분을 해야 속도가 되고, 속도를 또 시간에 대해 적분해야 거리가 나온다. 고로 측정할 때 시간 간격이 크면 오차도 커진다. 주로 중력 방향(자세) 감지나 충격 감지에 쓴다.

GPS나 전자 등대는 자신의 위치를 전송한다. 이것들은 지구상에 어디에 자신이 있는지 알고 있다. 송신기와 수신기는 기준 시간이 일치해야 한다. 송신기가 보낸 신호가 언제 어디서 보낸 신호인지 알 수 있어야 시간 차를 계산한다. 송신기는 "나는 지금 여기서 신호를 보낸다"라고 메시지를 넣어 보낸다. 수신기가 시간차를 알면, 거기서 거리로 환산한다. 이건 정밀한 전자 시계가 있어서 가능한 것이다. 발신자와 수신자는 움직일 때 멀어지는 물체는 적색편향(저주파로), 가까워지는 물체는 청색편향(고주파로) 오차가 있다. 이건 수신할 때 문제가 될 수 있다. 말 하는 사람과 듣는 사람의 신호 처리 속력이 차이가 나기 때문이다.

• GPS = 위치(위도, 경도, 고도)
• 자이로스코프 = 나침반 = 방향

모든 배와 항공기에는 충분히 필요한 수준으로 정밀하며, 악천후나 사고 대비로 신뢰성 있는(=고장 안 나는) 장치들이 설치되어 있다. 그런데 왜 한국의 세월호에선 뭔가 조작되거나 소실된 데이터가 나오니? 그런 짓을 누가 할 수 있겠니? 암호 해독은 업체 핵심 멤버 아니면 못 하는데? 외국 업체라면 더욱 힘들 것 아냐? 잘 몰라서 음모론이 생기는 것이다.

모든 배와 항공기는 자신의 ID(누구), GPS(위치), INS(방향/속력) 정보를 사방에 송신한다. 그럼 주변의 배와 항공기와 관제소가 이들을 추적할 수 있다. 관제소에 레이더가 있다면 레이더 영상과 겹쳐서 어떤 놈이 거짓 정보를 보내는지도 확인할 수 있을 것이다. 그래서 세월호 항적 데이터는 이상이 없는 것이다. 침몰한 원인만 조사하면 되는 것이다.

GPS/INS가 없다면?

1978.04.20 (박정희) 대한항공 902편(보잉 707) 격추 : 소련 영공 침범/요격 – 불시착
미사일을 맞았어도 놀랍게 터지지 않고 비상착륙. 대부분 생존.

1983.09.01 (전두환) 대한항공 007편(보잉 747) 격추 : 소련 영공 침범/요격 – 추락
역시 미사일을 맞았는데 공중에서 바로 터지지 않고 추락? → 전원 사망?

당시 소련 사할린 영공 근처에서 미국 정찰기가 자주 왔다 갔다 장난치고 있었음.
소련에선 미국의 장난질을 멈추려고 일부러 격추 했다고 봄. 착륙 유도 했으나 무반응.

대한 항공은 장비의 고장도 있고 조종사의 판단 착오도 있어 이런 실수를 한 거로 보임.
냉전 시대는 공산 진영에 잡혀가면 못 나온다고 세뇌 교육 받던 시절이며 교류도 없었음.

1987.11.29 (전두환) 대한항공 858편(보잉 707) 증발 : 폭파 추정 → 북한 테러 의심
소형 폭탄으로 폭파? → 공중 폭파? 아님 바다 위에 추락? → 전원 사망?

86 아시안 게임 → 87년 6월 항쟁 → 민주화 → 첫 대선 → 88 올림픽
남한 경제성장, 민주화, 국력 과시에 질투심을 느낀 북한 소행으로 추정? 무슨 이득?
남한 정부는 선거에 이용하기 위해 급하게 조사하여 제대로 조사할 기회를 상실함.

김현희가 진짜 범인이라면 사형 해야 마땅한데 자백만 있고 물증이 없음.
김현희를 사형 하려 하면 자백을 번복할 것이 두려워 사면 하였다고 봄.
김현희가 진범이든 아니든 안기부 직원과 결혼하여 잘 먹고 잘 살고 있음.

내 생각에 이건 간첩 조작으로 보임. 간첩에게 보상하는 나라? 뭔가 이상하지?

간첩이라고 자백하면 먹고 살게 해 줄게? 보통 간첩은 사형, 무기 징역, 장기 복역인데?

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세대 차이?

00대 천국에서 온 애들 - 아직 아무것도 모르고 좋을 때

10대 타락 천사 - 드디어 색에 빠지는 청소년들

20대 色事(색사) 魔神(마신) - 이미 색에 빠진 Sex Machine들

30대 변화 요구 세력 - 결혼, 취업 등으로 현실을 깨닫기 시작한 것들

40대 변화 추진 세력 - 잠지도 서지 않는 불혹의 나이에 퇴사

50대 변화 중심 세력 - 취업도 힘들고 자영업 하다 파산, 자살

60대 변화 거부 세력 - 은퇴 후 국민 연금(복지 혜택)으로 먹고 놀면서 복지는 반대

70대 똥고집 세력 - 죽을 때가 되니 대화가 통하지 않는 세대

80대 지옥행 준비 - 걸어 다니는 시체

여러분 시간이 없어요. 

개독교 정치인 여러분 천국 갈 준비 안 하세요? 

한국 지도층 대부분이 개독교도란다. 

친일 극우 독재 잔당에도 개독교인이 많다. 어이 없다.

내가 하는 딸딸이는 아빠도, 할아버지도 한 짓이고, 아들도 손자도 할 짓이다. 역사는 반복되고 인간은 변하지 않았다. 지금 여기 현실을 잘 알면 과거 미래도 보인다. 고구려, 백제, 신라, 고려의 역사를 보면 조선 시대와 다를 것 없음을 알 수 있고, 근현대사와 다를 것 없음을 알 수 있다. 그럼 고조선 시대는 다르겠는가? 환상을 버려라. 고대사(판타지)보다 근현대사가 더 중요하다. 황당고기 꼴통들아. 옛날 역사를 알든 모르든 현실은 달라지지 않아!

우리가 학교에서 배우는 역사는 일제 시대 만든 식민 사학이다. 역사는 믿지 마라!