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항법

  • GNSS

      우리가 널리 알고있는 GPS (Global Positioning System, 위성위치 측정 시스템)는 미국에서 1970년대초 특정 대상체의 위치를 정확하게 측정하기 위해 만든 군사 목적의 시스템이다. 현재는 미국을 비롯해 각국에서 운영중이며 군사 목적뿐만 아니라 민간에게도 개방돼 유용하게 널리 쓰이고 있다.

      이러한 각국의 위성측위시스템들을 통칭해 GNSS (Global Navigation Satellite System, 위성측위시스템)라고 하며 미국의 GPS, 러시아의 GLONASS가 대표적인 예이다.

      GNSS는 그림에서처럼 크게 위성, 지상의 제어국, 사용자로 구성돼 있다. 지상 제어국의 수신장치에서 고도 약 20,000km 중궤도에 위치해 있는 인공위성에서 신호를 받아 100m 이내의 위치정보를 알아낼 수 있는 것이 GNSS의 기본 원리이다. 또한 위성의 위치와 위성시계, 전리층모델, 위성궤도변수, 위성상태 등의 항법정보가 있다면 현재 사용자의 위치를 파악할 수 있다. 즉 위성에서 보내는 신호가 수신기에 도달하기까지 걸리는 시간을 측정해서 위성과 수신기 사이의 거리를 구하고, 사용자의 현재 위치를 계산할 수 있는 것이다.

       

  • GNSS

      미국
      앞에서 간단히 살펴보았듯이 미국은 1973년에 군사 목적으로 GPS(Global Positioning System)를 개발해 1983년부터 민간용으로 활용하고 있다. 현재 약 30개의 위성이 운용되고 있으며 이중 절반 이상이 당초 설계 수명을 초과한 상태다. 이렇게 많은 수의 위성이 서로 다른 궤도로 지구 대기권 지나기 때문에 각기 다른 시간과 위치에서 4개 이상의 신호를 지상에서 받을 수 있다. GPS 수신기의 경우 이렇게 최소 4개 이상의 위성에서 신호를 받기 때문에 4채널, 8채널 등으로 구분된다.

      러시아
      GLONASS(Global Navigation Satellite System)는 러시아가 미국의 GPS를 견제해서 독자적으로 개발한 시스템이다. 경제적 침체가 원인이 돼 운영이 잘 안됐는데, 최근 미국과 민간 위성항법, 시각동기, 부가가치 서비스의 상호 협력에 전략적으로 합의한 상태이다. 2개의 민간 목적의 신호를 가진 두번째 GLONASS M 위성을 포함해서 2004년 12월 3개의 위성이 발사돼 현재 약 11개의 GLONASS 위성이 운영 중으로 꾸준한 현대화 계획이 추진되고 있다.  

  • GNSS

      유럽
      2008년 서비스를 목표로 하고 있는 유럽의 GALILEO (Europian Satellite Navigation System) 역시 미국과의 협의해 GPS와의 호환을 기본 전제로 기존의 다른 시스템보다 우수한 성능의 시스템을 개발하고 있다. 그러나 막대한 비용문제로 시간이 많이 걸릴 것으로 예상돼 2012년이 돼야 서비스가 가능할 것으로 예상된다.

       

      아시아
      일본은 자체적으로 MSAS(다목적교통위성 기반 확장시스템) 위성의 추가발사 계획과 지역적 정지궤도 위성항법보정시스템인 QZSS (Quasi-Zenith Satellite System)를 추진하고 있다. 또한 최근에는 인도가 미국과 러시아와 위성항법 공동 협력에 합의해 WAAS, MSAS, EGNOS와 유사 개념인 위성기반보정시스템 GAGAN (GPS Aided Geo Augmented Navigation)를 개발하고 있다. 중국은 독자적인 위성항법으로서 정지위성을 이용한 북두(Beidou) 1기와 2기를 2000년 10월과 12월 연속으로 쏘아 올렸으며 3기를 지난 2003년 5월 24일 발사했다. 

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