Air navigation_공중항법(2) GPS보정 GBAS,SBAS
안녕하세요!
항공쟁이 입니다.
저번에 GPS에 대해 좀 알아봤죠?! 사실 공중 항법이라 해놓고 GPS만 정리한 거 같아서 항공에서 사용하는 GPS 기술은 미루게 되었습니다..ㅎㅎ 그리고나서 다른 글을 먼저 올리다가 이제야 GBAS, SBAS에 대해 글을 쓰네요!
그래서 오늘은 항공에서 사용하는 GPS 기능을 소개하려고 합니다.
항공에서는 앞서 말한 GPS의 오차를 수정하여 SBAS와 GBAS라는 기술을 도입해서 사용하는데요. 들어보셨나요?
1. GBAS
GBAS란, GBAS (Ground Based Augmentation System)는 항공기의 GPS 항법 장치의 정확성을 향상하고 무결성을 제공하기 위해 공항 주변의 항공기에 대한 수정을 제공함으로써 미국 영공에서 사용되는 기존의 GPS (Global Positioning System)를 보완한 것으로, GBAS 구현의 목표는 모든 접근 및 착륙 작업을 지원하는 계기 착륙 시스템 ( ILS )의 대안을 제공하는 기술입니다.
GBAS의 장치 및 원리는 아래처럼 총 네 개의 단계로 이루어집니다.
■ GBAS 지상 시설은 일반적으로 3 개 이상의 GPS 안테나, 중앙 처리 시스템 (예 : 컴퓨터) 및 VHF 데이터 브로드 캐스트 ( VDB ) 송신기를 모두 로컬 또는 공항 근처에 설치.
1단계 : 알려진 측량 위치에 있는 기준 안테나를 가진 GBAS는 GPS 위성으로부터 신호를 수신. 기준 수신기는 GPS 위성과 기준 안테나 사이의 전송 시간을 측정하고 신호가 이동 한 거리를 결정합니다. 그다음 GBAS Ground Facility는 측정된 거리와 방송 위성 위치 및 실제 GPS 참조 수신기 위치를 기준으로 실제 거리를 비교하여 측정 오류를 결정한다. 모든 운용 기준 수신기에 의해 측정된 평균 오차는 GBAS 항공 전자 공학이 GBAS 항공 전자 공학에 의해 측정 된 위성 범위에 적용할 필요가 있는 보정 기간을 나타냄.
2단계 : GBAS Ground Facility는 일반 GPS 위성 성능도 모니터링합니다. GBAS 항공 전자 장비는 유효한 지상 보정을 수신하는 GPS 위성만을 사용합니다. GBAS Ground Facility가 GPS 위성에 문제가 있다고 판단하거나 GPS 위성을 모니터 할 수 없는 경우 특정 위성에 대한 보정을 중지하여 GBAS 항공 전자 장비가 위성을 효과적으로 사용하지 못하게 합니다.
3단계 : GBAS 지상 시설에는 또한 GBAS 항공 전자 공학이 계산된GPS 위치의 경계를 결정할 수 있는 매개 변수가 포함되어 있습니다. 이 위치는 천만 회의 계산에 대해 한 번 잘못되었을 가능성이 높으므로 계산된 위치가 정확하다는 자신감을 제공합니다.
이 GBAS 지상 시설은 VHF 데이터 방송 ( VDB )을 통해 매초 두 번씩 업데이트된 수정 메시지를 방송합니다. VDB 메시지에는 정정, 무결성 매개 변수, GBAS Ground Facility 특성 및 최대 48 개의 접근 방법에 대한 접근 경로 지침이 포함되어 있습니다.
4단계 : VDB는 GBAS 커버리지 영역 전체에 걸쳐 GBAS 신호를 GBAS가 장착된 항공기의 전자 장치로 브로드 캐스팅합니다. GBAS는 해당 지역 (약 23 해리 반경)에 서비스를 제공합니다. GBAS 서비스 볼륨은 항공기가 항로 상공에서 터미널 영공을 통해 정밀 접근 및 착륙으로 이동할 때 항공기를 지원하도록 설계되었습니다.
이렇게 GBAS는 위와 같은 단계로 GPS의 오차를 보정하여 보다 정밀한 접근이 가능하도록 하는 기술입니다.
GBAS가 지상에서 GPS의 오차를 수정한다면, 반대로 고정 인공위성을 띄워 여기서 GPS의 위치오차를 보정하여 항공기에게 보다 정확한 위치정보를 주는 GPS 보정 기술이 있는데 이것이 SBAS(Satellite Based Augmentation System)입니다.
2. SBAS
SBAS란, SBAS(Satellite Based Augmentation System, 위성기반 오차보정 시스템)는 정지궤도 위성을 사용하여 광범위한 지역에 GPS의 오차를 실시간으로 정밀하게 보정하여 사용자들에게 전달하는 시스템입니다. SBAS는 GPS 신호를 획득하고 전달하는 기준국, 기준국에서 전달된 GPS 신호를 처리하고 오차 보정정보를 생성하는 중앙 처리국, 중앙 처리국에서 생성된 오차 보정정보를 정지궤도 위성으로 전달하는 위성 통신국, 위성 통신국에서 전달된 오차 보정정보를 사용자에게 전송하는 정지궤도 위성, 그리고 시스템 전체를 감시하고 관리하는 통합 운영국으로 구성되어 있습니다.
이렇게 GPS를 보정하여 보다 더 정밀하고 정확한 비행이 가능하게 될 때, 항공 분야에서는 항공사고 75% 감소, 연간 53,000톤의 탄소배출량 절감 및 42,000배럴의 연료 절감 등이 기대된다고 합니다.
점점 기술이 발전해 나가고 있고, 앞으론 전기비행기도 양상이 된다면 연료절감이 목표가 아닌 전기비행기의 효율성을 극대화하는 방법이 중점으로 연구가 이루어지지 않을까 하는 생각이 드네요 ㅎㅎㅎ
오늘은 여기까지!
끝!