ICAO (International Civil Aviation Organization)는 GNSS (global navigation satellite system)를 이용하는 PBN (performance based navigation) 도입을 권고하였다. 우리나라도 PBN 로드맵을 수립하여 항공분야에서 GNSS를 이용할 수 있는 환경을 갖추려 시도하고 있으며, 2014년 10월 한국형 SBAS (satellite-based augmentation system) 개발을 위해 KASS (Korea augmentation satellite system) 사업을 본격적으로 착수하였다. 항공기가 GNSS를 이용하기 위해서는 수신기와 같은 항법장비를 탑재해야 한다. GNSS 항법장비는 항로, 이륙 도착, 접근 등 비행 단계에서 사용되기 때문에 장비의 규격은 다양하고 각각 별도로 그 기능과 성능을 규정하고 있다. 이 논문에서는 현재까지 제정된 항공용 GNSS 장비 표준안과 규정된 항법장비 및 인터페이스 규격에 대해 분석하여 정리하였다. KASS 개발 구축 시 비행시험 및 비행절차 개발 등 항공용 GNSS 탑재장비 등이 요구되는 곳에 활용성이 있을 것으로 기대한다.
ICAO (International Civil Aviation Organization)는 GNSS (global navigation satellite system)를 이용하는 PBN (performance based navigation) 도입을 권고하였다. 우리나라도 PBN 로드맵을 수립하여 항공분야에서 GNSS를 이용할 수 있는 환경을 갖추려 시도하고 있으며, 2014년 10월 한국형 SBAS (satellite-based augmentation system) 개발을 위해 KASS (Korea augmentation satellite system) 사업을 본격적으로 착수하였다. 항공기가 GNSS를 이용하기 위해서는 수신기와 같은 항법장비를 탑재해야 한다. GNSS 항법장비는 항로, 이륙 도착, 접근 등 비행 단계에서 사용되기 때문에 장비의 규격은 다양하고 각각 별도로 그 기능과 성능을 규정하고 있다. 이 논문에서는 현재까지 제정된 항공용 GNSS 장비 표준안과 규정된 항법장비 및 인터페이스 규격에 대해 분석하여 정리하였다. KASS 개발 구축 시 비행시험 및 비행절차 개발 등 항공용 GNSS 탑재장비 등이 요구되는 곳에 활용성이 있을 것으로 기대한다.
International Civil Aviation Organization (ICAO) has recommended the adoption of performance-based navigation (PBN), which utilizes global navigation satellite system (GNSS). As a part of efforts to adopt PBN in South Korea, preparations have been made to implement GNSS. In Oct. 2014, Korea augmenta...
International Civil Aviation Organization (ICAO) has recommended the adoption of performance-based navigation (PBN), which utilizes global navigation satellite system (GNSS). As a part of efforts to adopt PBN in South Korea, preparations have been made to implement GNSS. In Oct. 2014, Korea augmentation satellite system (KASS) was officially launched for development. A set of navigation devices need to be on-board for an airplane to utilize GNSS. GNSS navigation devices are used for different phases of flights through en-route, terminal, departure, approach and a wide variety of specification standards have been proposed for GNSS navigation. In this paper, we investigate the many proposed standards for GNSS navigation devices and their interfaces. This paper can be useful for designing procedures and flight test used in KASS implementation.
International Civil Aviation Organization (ICAO) has recommended the adoption of performance-based navigation (PBN), which utilizes global navigation satellite system (GNSS). As a part of efforts to adopt PBN in South Korea, preparations have been made to implement GNSS. In Oct. 2014, Korea augmentation satellite system (KASS) was officially launched for development. A set of navigation devices need to be on-board for an airplane to utilize GNSS. GNSS navigation devices are used for different phases of flights through en-route, terminal, departure, approach and a wide variety of specification standards have been proposed for GNSS navigation. In this paper, we investigate the many proposed standards for GNSS navigation devices and their interfaces. This paper can be useful for designing procedures and flight test used in KASS implementation.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
이러한 장비는 비행 단계별로 요구되는 규격이 다르기 때문에 규격은 다양하고 각각 별도로 그 기능과 성능을 규정하고 있다. 이렇듯 별도로 규정된 항공용 GNSS 기능과 성능에 대해 복잡 하고 이해하기 어렵기 때문에 이 논문에서는 현재까지 제정된 항공용 GNSS 항법장비 표준안과 표준안에 규정되어 있는 항법장비 및 인터페이스 규격에 대해 분석하여 정리하였다. 2장에서는 우리나라의 PBN 현황을 분석하였으며, 3장에서는 항공 분야의 GNSS 항법과 항공용 GNSS 항법장비기술표준 내용 및 GNSS 항법장비 규격 및 인터페이스에 대해 분석하여 정리하였다.
2014년 10월 국토교통부를 주관부처로 한국형 SBAS 개발·구축 사업을 착수하였다. 한국형 SBAS는 KASS라 명명되어 APV-I 수준의 SBAS 시스템 개발과 CAT-I 시험운영기술 개발을 목표로 한다. 사업기간은 2014년부터 2022년까지 총 8년간 수행된다.
제안 방법
은 비행 단계별 요구되는 항법 정확도와 경보한계, GNSS와 비행 단계별 지원관계를 분석하여 정리하였다. GNSS 방식과 비교를 위해 기존의 항행시설 VOR/DME, ILS (instrument landing system)에 대한 내용도 표시 하였다. 우리나라의 경우 LP (localizer performance) 접근과 LNAV 접근 또는 LNAV/VNAV 접근의 항법 정확도를 개선한 LPV (localizer performance with vertical guidance) 접근은 아직 설정되지 않았지만, 미국의 예를 따라서 표시하였다.
ICAO SARPs에 정의된 GNSS 시스템인 ABAS, GBAS, SBAS에 대하여 미국 FAA에서 발행한 TSO 기술표준 규정을 분석하였다. ABAS (RAIM) 장비는 FAA 규정TSO-C129a와 보완된 TSO-C196(AR)이 발행되어 있으며, RTCA MOPS를 보완 하는 형태로 장비에 대한 요구사항이 정해져 있다.
그러나 SBAS를 이용하여 RNAV/RNP 항행을 실시하는 경우에는 GNSS 이외의 다른 항법 수단을 반드시 가지지 않아도 된다. 이번 절에서는 SARPs에서 규정한 GNSS에 대한 항법장비 요건과 비행 단계별 지원가능한 장비 종류를 분석하였다.
대상 데이터
우리나라의 경우 2001년부터 인천 및 김포공항을 포함한 서울접근관제구역에 RNAV 비행절차가 도입되어 운용되었으며, 항로에 대해서는 2005년부터 도입되기 시작하였다. 2010년 인천 및 김포공항에 RNAV 비행절차인 RNAV 1 성능의 표준계기출발 (SID; standard instrument departure) 및 표준터미널도착 (STAR; standard terminal arrival route), RNP 0.3 성능의 접근절차를, 항로에 대하여 RNAV 5 성능을 적용하여 시범 운용하였다. 2011년에는 서울접근관제구역 비행절차를 RNAV 1 로 전면 전환하였으며, 2013년 김해, 청주, 원주, 양양, 울진공항의 도착절차와 출발절차가 RNAV 1 성능으로 전면 전환되었으며, 전체 26개 항로에서 RNAV 이용가능한 7개 항로 중 3개 항로 (V547, V549, V595)가 RNAV 2 또는 RNAV 5로 전환되었다.
2014년 10월 국토교통부를 주관부처로 한국형 SBAS 개발·구축 사업을 착수하였다.
후속연구
KASS 개발·구축이 완료되면 APV 수준의 수직 방향의 유도 기능 제공이 가능하며, 이것이 실현되면 LNAV 및 VNAV 모두 GNSS 항법이 가능할 것이다.
분석된 규정은 KASS 개발·구축 시 비행시험 및 비행절차 개발 등 항공용 GNSS 탑재장비 구축 등에 있어 활용성이 있을 것으로 기대한다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
APV-I급 시스템 개발·구축의 3단계는 무엇인가?
APV-I급 시스템은 3단계에 걸쳐 개발·구축될 예정이다. 1단계는 시스템 설계, 2단계는 시스템 제작· 통합 및 검증, 3단계는 공개서비스를 통해 시스템 인증 및 SoL 서비스 운영을 준비하는 단계를 거친다. 또한, 2020년부터는 L1/L5 이중 주파수 기반의 CAT-I급 시험운영 기술 개발이 수행된다.
RNAV란 무엇인가?
지상기반의 무선항행시설을 이용하는 재래식 항법은 항공기 탑재 장비와 항행시설의 발달로 인해 RNAV로 발전하게 되다. RNAV는 일정한 조건하에서 기존의 항로에 얽매이지 않고 비행 경로를 설정할 수 있는 비행 방식이다. 이러한 RNAV의 개발은 한정된 공역에 비행로를 자유롭게 구성할 수 있게 함과 동시에 효율적인 공역의 사용을 가능하게 하였다.
RNAV와 RNP의 가장 큰 차이점은 무엇인가?
PBN은 RNAV와 RNP 두 가지의 성능요건으로 분류되고 있다. RNAV와 RNP의 가장 큰 차이점은 성능요건에 항공기 자체적인 장비의 성능 감시와 경고기능 (OPMA; on-board performance monitoring and alerting function) 을 포함할 것인지 아닌지에 대한 차이와 지상 시설을 이용할 수 있는가에 대한 차이로 구분할 수 있다[6].
참고문헌 (28)
Korea Advanced Institute Technology, The Final Report of Medium and Long-term Policy Planning for the 2 ATC Implementation, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, June. 2012.
Raza Gulam, ICAO Global Provisions and Regional Developments related to GNSS, Joint ACAC/ICAO MID Workshop on GNSS, Rabat, Morocco, Apr. 2016.
ICAO, Performance-based Navigation(PBN) Manual, International Civil Aviation Organization, Third Edition, 2008.
Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, Performance Based Navigation Implementation Plan, Dec. 2009.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport, The Second Aviation Policy Master Plan(2015-2019), Dec. 2014.
ICAO, International Standards and Recommended Practices(SARPs) Annex 10-Aeronautical Telecommunications Vol I, Radio Navigation Aids, International Civil Aviation Organization, Sixth Edition, Jul. 2006.
Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Aviation Act Enforcement Regulations No.231, Jun. 2016.
Moon Engineering Co., The Final Report of the Tertiary Performance Based Navigation Transition Service, Ministry of Land, Transport and Maritime Affairs, Dec. 2012.
Korea Aerospace University, The Final Report of The Master Plan for the GBAS CAT-II/III Technology Development, Ministry of Land, Infrastructure and Transport, Feb. 2014
J.-I. Park, E.S. Lee, M.-B. Heo, and G.-W. Nam, "Latest technology trending for satellite based augmentation aystem," Current Industrial and Technological Trends in Aerospace, Vol.14, No. 1, pp.191-202, Jul. 2016.
SC-159, DO-208 with Change 1, Minimum Operational Performance Standards for Airborne Supplement Navigation Equipment Using Global Positioning System(GPS), RTCA Inc., Sep. 1993.
SC-159, DO-228 Minimum Operational Performance Standards for Global Navigation Satellite System(GNSS) Airborne Antenna Equipment, RTCA Inc., Oct. 1999.
SC-159, DO-229D with Change 1, Minimum Operational Performance Standards for Global Positioning System/Satellite-Based Augmentation System Airborne Equipment, RTCA Inc., Feb. 2013.
SC-159, DO-253C Minimum Operational Performance Standards for GPS Local Area Augmentation System Airborne Equipment, RTCA Inc., Dec. 2008.
SC-159, DO-245A Minimum Aviation System Performance Standards for Local Area Augmentation System (LAAS), RTCA Inc., Sep. 2004.
FAA, Advisory Circular 20-138D: Airworthiness Approval of Positioning and Navigation Systems, Department of Transportation, Washington D.C., 2014.
FAA, TCO-C129a: Airborne Supplemental Navigation Equipment Using the Global Positioning System (GPS), Department of Transportation, Washington D.C., Feb.1996.
FAA, TCO-C196a: Airborne Supplemental Navigation Sensors for Global Positioning System Equipment Using Aircraft-Based Augmentation, Department of Transportation, Washington D.C., Feb. 2012.
FAA, TSO-C145c: Airborne Navigation Sensors Using the Global Positioning System (GPS) Augmented by the Wide Area Augmentation System (WAAS), Department of Transportation, Washington D.C., May. 2008.
FAA, TSO-C146a: Stand-Alone Airborne Navigation Equipment Using the Global Positioning System (GPS) Augmented by the Wide Area Augmentation System (WAAS), Department of Transportation, Washington D.C., Sep. 2008.
FAA, TSO-C161a: Ground Based Augmentation System Positioning and Navigation Equipment, Department of Transportation, Washington D.C., Dec. 2009.
FAA, TSO-C162a: Ground Based Augmentation System Very High Frequency Data Broadcast, Department of Transportation, Washington D.C., Dec. 2009.
FAA, Human Factors and Operations Issues in GPS and WAAS Sensors Approvals: A Review and Comparison of FAA and RTCA Documents, Department of Transportation, Washington D.C., DOT/FAA/AAR-100-97-1, Jul. 1997.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.