한국항공우주연구원

2008년 상반기 위성항법분야 기사 종합

□ 미국

  o GPS Block IIF 위성이 현재 캘리포니아 LA 공군기지 Space & Missile System Center에서 실험 중에 있다. GPS Wing은 6월경에 열진공시험의 두 번째 단계 완료를 예상하고 있다. 남아있는 테스트들이 모두 잘 수행될 것이라는 가정 하에 GPS Block IIF 위성의 첫 발사는 2009년 초 이루어질 것으로 보인다.

  o 미 공군은 GPS Block IIR 위성의 발사를 예정하고 있다. 이 위성은 올해 6월 30일 L5 신호를 실연(實演)할 탑재체를 실은 위성이다. LA 공군기지 GPS Wing 수석 엔지니어의 최근 발표에 따르면, 위성번호 48번으로 불리는 이 Block IIR-20(M) 위성은 위성 궤도 B면의 2번째 슬롯에 배치될 예정이다. 이것은 올해 두 번째로 예정된 위성 발사이다. 위성번호 49번인 IIR-19(M) 위성은 오는 3월 13일에 발사되어 위성궤도 A면의 2번째 슬롯에 배치될 예정이고, 마지막 현대화된 Block IIR 위성인 IIR-21, 위성번호 50번은 오는 9월 11일에 위성궤도 C면의 2번째 슬롯에 배치될 예정이다.

  o 새로운 GPS 위성이 미국 현지시간 3월 15일 토요일, ULA (United Launch Alliance) Delta II 로켓으로 궤도에 올려졌다. 이때 Delta II 로켓이 사용한 엔진은 Pratt and Whitney Rocketdyne이 제작한 RS-27A이다. RS-27A는 Cape Canaveral Air Force Station에서 발사된 ULA Delta II 로켓에 동력을 공급하는 임무를 성공적으로 수행하였으며, 이때 발사된 ULA Delta II 로켓에는 GPS IIR-19 위성이 탑재되어 있었다.

  o 미 공군의 ICWG(Interface Control Working Group)은 최근 드래프트 버전의 GPS 인터페이스 문서를 공개하였다. 이 문서에서는 앞으로 사용하게 될 민간 신호에 대해 기술하고 있다. ICD(Interface Control Document)에는 GPS 프로그램을 위한 인터페이스의 설정, 정의 및 제어에 대해 기술되어 있으며 인터페이스 세부 설계까지 기술되어 있다. 또한 각 인터페이스 타입에 따른 공통적인 설정 항목과 인터페이스 정의 및 설계에 대해 구분하고 있다.

  o Northrop Grumman팀은 최근 미군의 차세대 GPS의 지상제어부문(OCX)에 대한 시스템 요구사항 검토를 완료하였다. GPS OCX는 현 GPS II와 미래의 GPS III를 제어하기위한 혁신적인 운용 개념을 채용하고 있다. OCX는 새로운 GPS 임무계획, 위성군 관리, 지상안테나, 감시국 및 위성제어 능력을 제공할 것이다.

  o Delta II 로켓에 결함으로 의심되는 부분이 발견됨으로써 GPS Block IIR 위성의 발사가 연기되었으며, 이에 따라 L5 신호의 조기 전송(2009년까지)이 불가능하게 될 운명에 놓여졌다. GPS 주 관제국의 미 공군 당국자에 의하면, 결함으로 의심되는 부분은 ‘40초-타이머’이며 이 타이머는 3단계 부스터의 분리를 유도하는 역할을 한다. 따라서 이번달에 발사되어 L5 민간 신호를 시험 전송할 예정이었던 20번째 위성 Block IIR-M과 GPS IIR-21 위성의 발사가 연기되었다. IIR-20은 현재, 오류 시험을 실행하였던 케네디 우주센터에 있다. 미 공군 당국자는 이 결함의 등급을 'medium to high'로 평가하고 있으며, 결함을 바로잡는데 1억불의 추가비용이 소요된다고 한다.

  o 보잉사는 최근 조립이 끝난 12개의 GPS IIF 위성 중 첫 번째 위성의 환경 테스트를 끝마쳤다고 발표했다. 그동안 프로그램 전체를 수년간 지연시켰던 기술적 문제를 해결하였으며, 이제는 올해 안에 미 공군에 위성체를 납품(내년 상반기 발사 예정)할 수 있게 되었다. 최근 GPS IIF 프로그램은 태양열 집열판 배치 테스트와 위성 발사시 제어국에서 사용될 소프트웨어 업그레이드를 끝마쳤다. Block IIF 위성군은 새로운 민간신호인 GPS L5 신호를 1176.45MHz 주파수 대역에서 전송할 것이며, 이 주파수 대역은 항공용 무선항법 서비스 대역이기 때문에 민간 항공산업에서 중점적으로 사용될 것으로 기대된다.

□ 유럽

  o 현재 실험위성 GIOVE-A(Galileo In-Orbit Validation Element–A)는 시각정보가 담긴 신호 생성을 위해 탑재된 루비듐 시계를 사용하여 2006년 1월 이후 다양한 신호를 전송해 오고 있다.

  o 유럽 GSA(GNSS Supervisory Authority)는 50만 유로로 추정되는 18개월 계약 기간에 대한 경쟁 입찰을 모집했다. 이 계약은 갈릴레오 신호가 다양한 기능을 수행할 항법시스템에 맞게 개선하고 평가하는 것이다. 이번 제안은 미래의 전 세계적 위성항법 환경이 다양한 센서를 가진 사용자 장비와 마찬가지로 다중시스템과 수많은 지역보강시스템의 다양한 신호가 공존하는 것에 주목하고 있다. 이 제안서는 사용자 요구사항의 변화를 만족시키며 수행되어야 할 위성항법 환경을 제공하는 것이 목적이고, 가장 중요한 것은 갈릴레오 시스템의 지속적인 발전 및 관련 성능 개선이며 이는 향후 갈릴레오 시스템의 성공을 가져올 것이라고 말하고 있다.

  o 2월 초, 스페인의 San Sebastian 공항에서 EGNOS를 사용하여 비행기 착륙을 수행하는 실험이 성공했다. EGNOS는 ESA, 유럽 위원회와 Eurocontrol의 합동 프로그램으로 유럽 전역에 분포한 40개의 기준국이 네트워크로 연결되어 GPS 신호를 수신, 저장, 보정하여 향상된 신호를 생성한다. 보강된 신호는 정지궤도 위성을 통해 사용자에게 전달되어 오차 2m 이내의 향상된 위치 정확도를 제공하고 있다. NOstrum Dash-8 비행기는 공항에서 04 활주로에 4번에 걸친 실험을 수행하고 LPV(수평 유도 로컬라이저(계기 착륙 시스템 장치의 일부) 수행)로 불리는 기술을 이용하였다.

  o 유럽이 주도하는 갈릴레오 위성항법 시스템의 첫번째 위성인 GIOVE-A는 이번 달로 궤도에 진입한지 27개월이 되어 공식적인 임수 수행시간이 종료되었다. ESA(European Space Agency)는 이 중궤도 위성의 “full mission success'를 확인하였으며, SSTL과 위성운용에 대한 재계약을 맺어 갈릴레오 서비스를 계속 제공하도록 하였다.

  o 유럽 GSA(GNSS Supervisory Authority)는 'Galileo Open Service Signal-In-Space Interface Control Document (Galileo OS SIS ICD)' 개정판을 발간하였다. 이 문서를 이용하여 개발자들은 갈릴레오 시스템 및 신호 관련 제품과 애플리케이션을 만들 수 있게 되었다.

  o ESA의 두 번째 갈릴레오 위성이며 우주에서 가장 정확한 원자시계를 탑재하고 있는 GIOVE-B(Galileo In-Orbit Validation Element)를 성공적으로 발사함으로써 유럽의 갈릴레오 위성항법시스템은 한단계 진보하게 되었다. GIOVE-B 위성은 카자흐스탄 바이코누르 코스모드롬(Baikonur cosmodrome) 기지에서 소유즈-프리갓(Soyuz-Fregat) 로켓에 의해 현지시간 4월27일 04시16분(유럽중부섬머타임기준, 0시16분)에 중궤도로 쏘아 올려졌다. 고도 23,200km, 적도기준 56도 경사를 이룬 원형궤도에 위성을 안전하게 올려놓기 위해 3시간 45분을 대기한 후 프리갓 로켓으로부터 분리하였으며, 위성에 전력을 공급하기 위한 두 개의 태양열 집열판이 CEST(유럽중부섬머타임)기준 05시 28분에 정상 가동되었다.

□ 중국

  o 중국의 위성 관리 센터는 1월 17일 자국의 Beidou 위성을 기반으로 위험한 화학 물질을 감시하기 위하여 자국에서 개발한 감시 시스템의 사용을 시작했다고 전했다. 이 시스템을 연구개발한 전문가들에 따르면, 감시 시스템은 Beidou 항법위성과 운용 명령을 번갈아 주고받으면서 24시간 위험화학물질의 운송 자료를 제공한다. 이는 중국 위성항법시스템의 민간 사용에 있어 새로이 진행하는 것으로 대규모의 민간 활용의 단계를 향한 두드러진 도약이다. 위험화학물질을 운송하는 개개의 차량에 장착된 많은 센서들은 도로 상태 및 차량으로부터 자료와 정보를 수집한다. 올림픽과 교통을 위한 특수한 사용을 시작으로 하여 앞으로 어업에서 광업, 산불감시, 재난 예견, 그리고 전자통신에 이르기까지 더 큰 폭으로 다양한 활용분야에 사용될 전망이다.

□ 러시아

  o 작년 2007년 12월 25일에 발사된 3기의 GLONASS 위성들이 현재 좋은 상태를 유지하고 있다. 13번 슬롯에 위치한 721번 위성과 9번 슬롯에 위치한 722번 위성은 -2 주파수 채널로 정보를 전송하고 있으며 11번 슬롯에 위치한 723번 위성은 0 채널로 전송하고 있다. 현재, 16기의 GLONASS 위성들이 궤도에 있고, 그 중 2기는 건강하지 못한 상태로 유지만 되고 있다.

    2008년 총 6기의 GLONASS 위성이 발사 예정으로 3기는 9월에 나머지 3기는 12월에 발사될 것이다. 최초의 향상된 2기의 GLONASS-K 위성은 다음해인 2009년에 발사될 예정이다.

  o Trimble 사는 GIS 데이터 수집과 지도 매핑 기능을 갖춘 다기능 GPS 수신기인 Pathfinder ProXRT를 개발하였다. 이 수신기는 Trimble 사의 고성능 H-Star 기술과  OmniSTAR 보정 성능, 부가적으로 GLONASS를 활용하여 10 cm ~ 1m 까지의 정확성을 제공한다. ProXRT수신기는 고정밀 지도 매핑, 정보 수집 및 정보제공 위한 목적으로 수자원 및 오폐수 관리, 통신 및 수송 등과 같은 다양한 산업에 이상적이다.

  o 러시아 위성항법시스템인 GlONASS(Global Navigation Satellite System)가 2010년까지 총 30개의 Glonass-M, Glonass-K 위성으로 구축될 예정이라고 지난 금요일에 위성개발회사의 한 관계자가 발표하였다. GlONASS는 미국의 GPS와 같은 러시아의 전지구 위성항법시스템으로 민간용과 군용으로 사용될 수 있도록 설계되었으며 실시간으로 위치를 파악할 수 있게 해준다.

  o 재정적 지원이 충분하다면, 러시아의 GLONASS 위성 시스템은 2010년에 정상 가동될 것이라고 러시아 우주국(Roscosmos)은 밝혔다. GLONASS 시스템은 현재 16기의 위성으로 구성되어 있는데 이 중 13기가 운영되고 있으며 3기는 유지보수 중이다. 당초 계획은 18기의 위성으로 러시아지역의 항법 서비스를 제공하고 24기의 위성으로 전지구를 서비스할 예정이었다. GLONASS 시스템 구축을 위해 연방정부로부터 2006년에는 47억 루브르(2억불), 2007년에는 99억 루브르(4억1825만불) 예산을 배정받았다.

※ 본 기사는 한국항공우주연구원 항공우주정책동향허브 위성항법분야에 실린 상반기 기사를 편집한 내용입니다.