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초록
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정지궤도 위성들을 이용하여 사용자들에게 GNSS (Global Navigation Satellite System) 정정 데이터 및 레인징 신호를 제공하는 SBAS (Satellite Based Augmentation System)는 국제민간항공기구에 의해 2025년까지 도입되도록 권고되고 있다. 본 논문에서는 현재 개발/구축 사업으로 진행중인 한국형 SBAS 시스템인 KASS (Korea Augmentation Satellite System)의 위성통신시스템 RF 링크를 기본 설계하여 그 결과를 제시한다. C 대역 상향링크와 Ku 대역 상향링크를 모두 고려하여 SBAS 시스템에 대한 국제 표준 요구사항을 만족하도록 RF 링크를 설계하였고, 각 주파수 대역에 따른 요구되는 위성통신국의 최소 EIRPG/T 성능 규모를 파악하였다. 이러한 RF 링크 설계 분석 결과를 이용하여 KASS 위성통신시스템의 하위 시스템 규격 선정시 효과적인 설계가 될 수 있도록 활용할 예정이다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

ICAO (International Civil Aviation Organization) recommends the introduction of SBAS (Satellite Based Augmentation System) in 2025, which provides GNSS (Global Navigation Satellite System) correction data and the ranging signal via GEO (geostationary earth orbit) satellites to GNSS users. In this pa...

주제어

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • SBAS는 정지궤도 위성들을 이용하여 GNSS 사용자들에게 GNSS 무결성 데이터 및 정정 데이터를 방송하고 GNSS 보강용 레인징 신호를 제공하는 데 목적이 있다[1].
  • 본 논문에서는 SBAS 시스템에 대한 국제 표준 요구사항을 근거로 하여 KASS 위성통신시스템의 RF 링크를 기본 설계하고 요구되는 위성통신국 및 정지궤도 위성의 최소 RF 성능 및 운용 성능을 제시하였다. KASS 위성통신시스템의 상향링크의 주파수로 C 대역이나 Ku 대역을 사용할 수 있으므로 두 주파수 대역에 대해 각각 링크 버짓을 분석하였다.
  • 본 논문에서는 SBAS 시스템에 대한 국제 표준 요구사항을 근거로 하여 KASS 위성통신시스템의 RF 링크를 기본 설계하여 그 결과를 제시하고자 한다.

가설 설정

  • 현재 KASS를 위한 정지궤도 위성으로는 EGNOS 및 GAGAN 에서 활용된 경력이 있는 Inmarsat 4F1 위성을 임차하는 방안과 우리나라가 새롭게 개발하고자 하는 민관위성을 활용하는 방안을 고려 중이다. 본 논문에서는 C 대역 상향링크 주파수를 사용하는 Inmarsat 4F1 위성 (궤도 위치: 동경 143.5도)과 Ku 대역 상향링크 주파수를 가정하는 민관 위성 (예상 궤도 위치: 동경 113도)을 모두 고려하고, KASS 위성통신국은 현재 예상되는 10여 곳의 후보지 중에서 가장 낮은 위성 앙각 43도에 위치한다고 가정한다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
SBAS의 목적은 무엇인가? SBAS는 정지궤도 위성들을 이용하여 GNSS 사용자들에게 GNSS 무결성 데이터 및 정정 데이터를 방송하고 GNSS 보강용 레인징 신호를 제공하는 데 목적이 있다[1]. SBAS 서비스로는 공개 서비스 (Open Service), 상용 서비스 (Safety of Life (SoL) Service), 항공고시보 서비스 (Notice to Airmen (NOTAM) Service) 가 있다.
SBAS 위성링크의 가용도 요구사항이 일정 범위의 값으로 주어지는 이유는 무엇인가? 999% 까지 요구되고 있다. 가용도 요구사항이 일정 범위의 값으로 주어지는 것은 가용도 요구사항이 운용 주파수, 기후 환경, 트래픽 밀도 등을 포함한 여러 가지 요소를 근거로 한 운용 수요에 의존하기 때문이다. 99%의 낮은 가용도는 현실적인 시스템이긴 하지만 비위성항법시스템(non-GNSS navigation aids)을 대체하기에는 적당하지 않은 최소 가용도이다[2].
SBAS 서비스로 어떤 것이 있는가? SBAS는 정지궤도 위성들을 이용하여 GNSS 사용자들에게 GNSS 무결성 데이터 및 정정 데이터를 방송하고 GNSS 보강용 레인징 신호를 제공하는 데 목적이 있다[1]. SBAS 서비스로는 공개 서비스 (Open Service), 상용 서비스 (Safety of Life (SoL) Service), 항공고시보 서비스 (Notice to Airmen (NOTAM) Service) 가 있다. 공개 서비스는 일반 사용자가 언제 어디서나 기간망 및 사회망 등을 통하여 매우 엄밀한 정확성을 요구하지 않는 범위 내의 측위(Positioning), 항법(Navigation), 시각(Timing) 정보를 활용할 수 있게 하는 서비스로서, 물류, 농업, 해양, 통신, 레저 등과 같은 다양한 분야에서 활용될 수 있다.
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참고문헌 (15)

  1. C.S. Sin et al, "Technical Development Trends of Satellite Based Augmentation System", Electronics and Telecommunications Trends, vol. 29, No.3, pp. 74-85, 2014. 

  2. ICAO, .Annex 10 to the Convention on International Civil Aviation, Volume I - Radio Navigation Aids, International Standards and Recommended Practices, Amendment 89, November 2014. 

  3. RTCA, Minimum Operational Performance Standards (MOPS) for Global Positioning System/Wide Area Augmentation System Airborne Equipment, DO-229D (Change 1), February 1, 2013. 

  4. C.S. Sin et al, "Conceptual Design Analysis of Satellite Communication System for KASS", Journal of Advanced Navigation Technology, Vol.20, No.1, pp. 8-14, 2016 

  5. FAA, System Specification for the Wide Area Augmentation System, FAA-E-2892d, March 28, 2012. 

  6. Chris Neville, "EGNOS Implementation Status", PBN TF/ RAiSG meeting, Brussels 12th-14th March 2014. 

  7. ITU-R, Propagation data and prediction methods required for the design of Earth-space telecommunication systems, Recommendation ITU-R P.618-12, 2015. 

  8. 권용기, "국내 무선통신망 설계를 위한 지역별 강우강도 분포 동향", TTA Journal, Vol. 150, 11/12호, pp. 56-60, 2013. 

  9. Inmarsat, System Definition Manual (SDM) for accessing Inmarsat-4 navigation Transponders, Issue 1.1, 10 March 2008. 

  10. Claudio Soddu, "Space Capacity for SBAS", SBAS 2015 Workshop, 24-25 March 2015. 

  11. Takeyasu Sakai, "MSAS Status", IS-GNSS 2014, Oct. 22, 2014. 

  12. N. Neelakantan, "Overview of Indian Satellite Navigation Programme", 5th Meeting of the International Committee on Global Navigation Satellite Systems (ICG), 18 October 2010. 

  13. Mike Pavloff, "European Geostationary Navigation Overlay Service (EGNOS) Capability on Sirius 5 Satellite for SES", 3rd Annual Symposium of Position, Navigation & Time, 21 October 2009. 

  14. Inmarsat, "Inmarsat Capacity for Korea SBAS", 6 December 2013. 

  15. Claudio Soddu et al,. "Inmarsat-4 First L1/L5 Satellite: Preparing for SBAS L5 Services", ION GNSS 18th International Technical Meeting of the Satellite Division, pp. 2304-2315, 2005. 

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