GPS 시간 기준: GPST(GPS Time)

GPS(Global Positioning System)를 공부하다면 여러 시간기준계가 있습니다.

이번 글에서는 GPS에서 사용되는 여러 시간계를 한 번 정리해 보도록 하겠습니다.

 

 

GPST(GPS Time)는 GPS에서 사용되는 시간의 기준이 되며, GPS 위성에서 생성된 시간 신호를 기반으로 합니다. GPS에서 사용되는 시간 표준이기 때문에, 다른 시스템과의 시간 동기화를 위해 사용됩니다.

GPST를 설명할 때, 일반적으로 UTC(Universal Time Coordinated, 협정세계시)와 TAI(International Atomic Time, 국제원자시)를 함께 언급합니다. UTC는 지구 전체에서 사용되는 시간 표준입니다. TAI는 국제원자시간(TAI)으로, 원자 클럭을 기반으로 하는 국제적인 시간 표준입니다. UTC와 TAI의 차이는 지구 회전 속도가 변하는 것에 대응하기 위해 삽입되는 윤초(Leap second)로 조정됩니다. 

UTC는 TAI와 윤초를 적용하여 계산됩니다. 즉, UTC는 TAI에 윤초를 추가하여 얻어집니다. 이 때, 윤초는 지구의 자전속도가 느려지는 경우, UTC에 추가됩니다. 반대로, 지구의 자전속도가 빨라지는 경우에는 윤초가 삭제됩니다.

 

GPST는 1980년 1월 6일 0시 00분 00초부터 GPS가 시작된 시간으로, 이 시간을 GPST 기준시로 삼으며, 윤초를 고려하지 않습니다. GPST는 1980년 1월 6일 부터는 윤초를 고려하지 않았으므로, TAI와는 늘 19초 차이가 있습니다. 

2023년 5월 기준, TAI는 UTC보다 약 37초 정도 빠릅니다. 그리고 UTC와 GPST는 18초 차이가 있습니다.

따라서, GPST는 TAI와 UTC를 기반으로 하되, Leap second를 이용하여 정확한 시간을 계산합니다. 이를 통해, GPS 위성 시스템과 다른 시스템 간의 정확한 시간 동기화가 가능해집니다.

 

 

GPST는 PNT(Positioning, Navigation and Timing) 중에서 Timing 부분에서 매우 중요한 역할을 합니다. 

위치 기반 서비스와 내비게이션 시스템에서 정확한 위치 정보를 제공하기 위해서는, GPS 수신기에서 수신한 GPS 신호를 처리하여 정확한 시간 정보를 추출해야 합니다. 이때, GPST는 이러한 시간 정보를 정확하게 동기화해야 하며, 이는 곧 측위 정확도와 연관됩니다.

또한, GPST는 전 세계적으로 동일한 시간 정보를 제공하기 때문에, 국제적인 통신과 협력에 매우 중요한 역할을 합니다. 이를 통해, 다양한 분야에서 활용되는 위치 기반 서비스 및 타이밍 관련 기술의 정확도와 신뢰성을 높일 수 있습니다.