한국항공우주연구원

□ 미국 "GPS"

○ Lockheed Martin사는 미연방항공관리국(FAA)의 Automatic Dependent Surveillance Broadcast (ADS-B) 프로그램 참여 업체로 선택되었다. 이 프로그램은 차세대 항공 교통시스템의 초석이며, GPS 위성과 지상레이더 대신 탑재기술을 사용하여 공중에서 비행체가 안전하게 독립적으로 유지시키기 위한 항공관제뿐 만 아니라 조종사에게 도움을 준다. 미래 통신, 항법, 감시 분야의 기술로 활용가능하다.

○ 보잉사는 미 공군의 위험 부담이 적고 높은 확실성을 요구하는 사항을 만족하는 우주 부문의 GPS 3 상세 시스템 설계를 완성하였다. 신호 세기의 개선과 더불어 이 솔루션은 일반인과 군인 사용자 모두에게 좀더 향상된 GPS서비스를 제공한다. 보잉사는 GPS 3 시스템이 미래의 새로운 위성 설계 시 전체적인 수정 없이도 자연스럽게 업그레이드 될 만큼 기술적 성숙도와 유연성있는 설계을 제공하였다. GPS 3은 향상된 항법, 정확한 시각, 전파의 방해에 영향을 덜 받는 강한 신호를 제공할 것이며, 유럽 갈릴레오 시스템과 공동으로 이용이 가능한 새로운 신호도 포함할 것이다. 보잉사의 GPS 3 설계는 정부가 보다 강화된 위치, 항법, 시각 정보를 제공하도록 하여 더욱 효율적으로 생활비용을 관리할 수 있게 될 것이다.

○ Northrop Grumman은 미 공군에게 RC-135 항공기를 위한 최초의 31개  LN-120G 천체-관성 항법시스템(stellar-inertial navigation systems)을 전달했다. LN-120G는 미 공군에게 정확한 천체-관성 항법시스템을 제공할 것으로 보이며, RC-135 항공기가 국내 또는 국외에서 자국의 시민을 보호하는 역할을 수행하기 위하여 정보, 감시 및 정찰 지역을 지원하는데 유용하게 쓰일 예정이다.

□ 유럽 "Galileo"

○ 최첨단 솔루션 제공업체인 GMV는 최근 4억유로를 상향하는 5개의 계약을 함으로써 유럽의 위성항법전략의 이행에 있어 선두적인 역할을 확실히 해내고 있다. 이 계약들은 중요시스템을 공급할 뿐 아니라 완전한 시스템 설계와 공학에 있어서 주목할만 하다. GMV는 시스템 몇몇의 핵심 프로그램 요소를 개발하였는데, 그 예로 갈릴레오 위성들의 정확한 위치를 계산하고 모든 시스템 clock을 동조화하는 갈릴레오 시스템의 실제 두뇌부인 OSPF(Orbit and Syncronisation Processing Facility)와 갈릴레오의 안정성을 핵심으로 하며 응용분야에 있어서 무결성 요인을 계산하는 IPF(Integrity Processing Facility) 등이다. 관제부분에 있어서는 FDF(Flight Dynamics Facility)를 개발하고 있는데, FDF는 위성의 작동 위치와 자세를 계산하고 미리 구축된 궤도와 안테나 지향 매개변수들 내에 위성이 항상 유지되도록 필요한 작동을 생성한다. GMV는 또한 갈릴레오 시스템의 두 개의 첫 위성인 GIOVE-A와 GIOVE-B의 신호실험도 함께 하고 있다.

○ 갈릴레오의 심장 - 초 정확도 시계 (Hyper-Accurate Clocks)

   앞으로 운용될 갈릴레오 위성들은 수동 수소메이저(passive hydrogen masers)와 루비듐을 이용한 전자시계(rubidium atomic frequency standards), 이렇게 두 종류의 시계를 지니게 될 것이다. 각 위성은 두 개의 수소메이저를 장착할 것이며 그 중 하나는 항법신호의 생성을 위한 주 기준이 되고, 다른 하나는 바로 사용이 가능하지 않은 여분의 시계(cold (non-operating) spare)이다. 루비듐 시계들은 하루에 10나노초 정도의 오차 정도의 정확도를 가진다. 비교하자면, 평범한 디지털 손목시계가 하루에 약 1초정도 오차가 있을 수 있다. 갈릴레오의 수동 수소메이저 시계는 디지털 손목시계보다 10억만 배 더 정확할 것이다. 갈릴레오 위성에 의해 전송되는 무선전파는 1초당 약 3×10⁸m정도 나아가며, 1나노초 안에 약 0.3미터 정도의 거리를 커버한다. 미터 수준의 항법 정확성을 제공하기 위하여 갈릴레오 시간측정은 나노초 범위의 정확성을 가지고 수행되어야 한다. 정확한 시각정보에 대한 위성 항법의 필요의 부차적 산물의 예로, 갈릴레오는 금융 거래 시 시점확인에 사용되는 정밀한 시간 서비스도 제공할 것이다.

○ 6월 8일 유럽연합(EU) 정부는 어려움을 겪고 있는 갈릴레오 위성항법 네트워크에 공적자금을 투입하는 안을 승인했으며, 프로젝트의 지연 및 초과 비용의 발생에 따라 어디에서 공적 자금을 충당할 것인지와 같은 예민한 문제는 10월 1일과 2일에 걸쳐 열리는 다음 교통부 장관회의 때 결정될 전망이다. 전체적으로 갈릴레오 프로젝트에 공적자금을 투입하는 것은 이미 프로젝트를 위해 배당된 10억 유로에 더하여, 2007년부터 2013년까지 EU회원국들이 마지못해 추가적으로 24억 유로(32억 달러)를 내줘야 함을 의미한다.

○ 영국과 네덜란드는 5월 10일 갈릴레오 위성항법시스템의 추가적인 공적자금 지원에 반대한다는 공동 성명을 발표했다. 성명에서 추가적인 공적 자금의 투입이 앞으로 갈릴레오의 비용을 증가시킬 것이고, 그것은 또한 EU의 예산 한도를 초과하게 될 것이며 위험 부담도 그만큼 늘어나게 될 것이라고 밝혔다. 또한 영국과 네덜란드는 갈릴레오 프로젝트 예산을 증액하는 것은 EU가 추진 중인 다른 여러 프로젝트에도 나쁜 영향을 줄 것이라고 경고했다.

○ 6월 말, 유럽우주국(ESA) 회원국들에 의하여 단일 유럽 공역(Single European Sky)이 활용에 들어갔다. 이 새로운 프로그램은 비행기 조종사와 항공 관제사들이 위성과 지상시스템과의 통신 및 데이터 교환을 통한 혜택을 받을 수 있도록 도와줄 것이다. 2004년 유럽위원회(EC)는 유럽의 항공교통관리에 대한 새로운 접근으로써 단일 유럽 공역(Single European Sky)를 시작하였다. 단일 유럽 공역 항공교통관리 연구(SESAR : Single European Sky Air traffic management Research)는 항공 교통 안전을 위한 통신, 항법 및 감시에 대하여 관리, 운용 및 기술적 개념을 다루는 특별 프로그램으로, 이제 위성들은 인명안전 통신을 필수적으로 다룰 것으로 보인다. 이렇듯 항공교통관리 위성시스템은 훨씬 더 균일한 해결책을 제공할 것으로 보이며, 앞으로 지상 네트워크를 보충하거나 어떤 지역의 주요 시스템의 역할을 할 것이다. 위성 통신이 갈릴레오와 같은 항법 시스템과 연결되면 항공기 궤도의 활용에도 기여할 수 있다.

□ 러시아 "GLONASS"

○ 러시아의 전 세계 우주 항법 시스템인 GLONASS는 인도에서도 사용할 수 있게 되었고, 모스크바와 뉴델리는 인도 로켓에 실려 차세대 항법 위성인 GLONASS-M 위성들을 발사하기로 합의했다. GLONASS 위성이 현재 13개가 궤도에 배치되었으며 위성들은 현재 GLONASS 와 업데이트된 버전인 GLONASS-M이 사용되고 있다. GLONASS-M은 7년보다 더 긴 수명을 가지고 서비스될 것이며, 향상된 안테나 시스템과 민간용 항법 주파수가 추가적으로 장착되어 있다.

○ 침체된 러시아에 활기를 열어줄 GLONASS 항법시스템이 연말에 출범할 예정이다. GLONASS는 러시아판 GPS이며 군용과 민간용으로 함께 사용할 수 있도록 설계되었고, 실시간으로 자신의 위치를 확인할 수 있다. 또한 이 시스템은 지질탐사에 있어서도 사용 가능하다. GLONASS 프로그램의 첫 발사는 1982년 10월 12일에 있었으나, 시스템은 공식적으로 1993년 9월 24일 시작되었다. GLONASS 위성은 현재 5년의 서비스 수명을 가지고 있으나 2010년까지 10년의 서비스 수명을 갖는 위성을 발사할 계획이다.

○ 현재 널리 사용되고 있는 미국의 GPS 네트워크의 첫 번째 대안으로써 러시아 위성 GLONASS로부터 신호를 받는 각각의 장치들이 올해 말 쯤에는 러시아 전역의 상점에서 볼 수 있을 것이다. GPS 네트워크로부터 신호를 받을 수 있는 러시아 위성항법장치는 비행기, 배, 장갑차, 기차 뿐 아니라 개인의 사용자들에게도 사용될 수 있다.

○ 러시아 푸틴(Vladimir Putin) 대통령이 5월 18일 GLONASS 항법시스템을 무료로 서비스한다는 내용의 법령에 사인했다. GLONASS 위성항법시스템의 민간 항법신호에 대한 접근이 러시아 국민과 다른 나라의 사용자들에게도 제한이 없이 무료로 제공될 것이라고 대통령령으로 정해놓았다. 또한 러시아 GLONASS 항법시스템을 구성할 위성의 수가 2007년 말까지 18기가 될 것이며, 2009년 말까지 총 24기의 위성을 궤도에 올려 전 세계 서비스를 위한 준비를 할 것이라고 말했다. 또한 GLONASS는 미국의 GPS 및 유럽의 Galileo 항법시스템과 완전히 통합될 것이고, 미국의 GPS와 함께 러시아의 GLONASS 시스템의 호환 및 무료 사용을 보장할 것이다.

○ 앞으로 공개될 예정인 GLONASS-K는 이전 모델의 플랫폼인 Express-1000의 요구사항을 규격화시킨 비가압 플랫폼을 기반으로 완전히 바뀐 새 모델이다. GLONASS-K의 추정되는 서비스 수명은 10-12년 정도 증가되었고, 세 번째 “민간” L 범위 주파수가 더해질 것이다.

□ 중국, "Compass"

○ 2008년도 말 중국 및 주변국가 사용자들을 대상으로 위성항법 서비스를 제공할 예정인 중국이 4월 14일 새벽 4시 11분 중국 남서부 쓰촨지방에 위치한 시창위성발사센터에서 COMPASS 항법위성을 쏘아올렸다. COMPASS 위성항법시스템은 주로 교통 분야에 있어서 항법 및 위치확인 서비스를 제공하고 주로 자국의 경제 발전을 위하여 사용될 것이다. 중국은 이번 발사로 미국, 러시아, 유럽연합에 이어 세계에서 네 번째로 자체 항법위성시스템 개발 능력을 갖춘 나라로 부상했다. 만일 지구적인 항법 시스템이 구축되면 위치정보는 10m이내, 속도는 초당 0.2m이내, 시간은 50나노초 이내의 정확한 정보를 제공할 수 있다. 2007년 3월 중국은 2000년 이후에 발사된 네 번째 실험위성인 COMPASS 위성을 성공적으로 궤도에 진입시킨 바 있다. COMPASS 항법실험시스템은 현재 잘 운용되고 있으며, 전천후 24시간 항법 및 위치확인 정보를 제공하는데 큰 역할을 하고 있다.

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

자료출처 : http://policy.kari.re.kr/

            http://www.gpsdaily.com/