[논문]GALILEO PROJECT 추진현황 및 대응방안 연구(2)

공현동

GALILEO PROJECT 추진현황 및 대응방안 연구(2)
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공현동 (국토해양부 부산지방해양항만청 제주해양관리단)

전세계위성항법시스템(GNSS)의 하나로 EU에서 추진중인 GALILEO 프로젝트의 추진현황을 파악하였으며, 특히 최근에 발사되어 각종 신호를 시험하고 있는 GIOVE-A,B 실험위성의 다중경로 오차, 신호강도, 수신안테나 성능 및 L1-E5 신호지연에 대한 분석자료를 소개하였다. 그리고 EU의 GALILEO 프로젝트 진행 상황과 동향을 파악하여 국가적 대응 방향을 제안하고자 한다.

The GALILEO Project is to be the one and only European Global Navigation Satellite System(GNSS). The GIVE-B satellite, a second experimental GALILEO satellite was launched and started the transmission of ranging signals. GIOVE-B satellite is intended as a trueprototype of future GALILEO satellite. So I introduce the standard deviation of code multi path, signal power, antennas performance and L1-E5 group delay etc. Therefore I comprehend the current progress and tend of GALILEO Project and try to propose the national countremeasures.

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문제 정의

GIOVE-A의 시험결과는 지난 '08년 춘계 항해항만학회에서 자세히 언급한바 있어 생략하고, 이번 학회에서는 GIOVE-B에 대하여 중점적으로 소개하고자 한다.
미 공군은 당초 2007년 교체 위성을 발사할 예정이었으나, 오는 11월 이전까지 교체는 불가능할 것으로 보인다. 더욱이 현 궤도상의 위성들이 새롭게 교체될 때까지 제대로 작동될 수 있을지도 의문이다. 특히, 미 회계감사원(GAO)에 따르면 GPS 네트워크는 이르면 내년 초반부터 제대로 작동되지 않을 수 있다며 최근 하원에 제출한 보고서에서 비난한바 있다.
따라서 GALILEO를 통해 유럽은 지금 보다 더욱 다양한 분야에서 위성이 제공하는 이익를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다. 본 논문에서는 出13년 정상운영을 목표로 현재 시험 중인 GIOVE-A에 이어 GIOVE-B위성의 신호분석 결과를 소개하고, 향후 추진 계획을 파악하여 대응전략을 마련 하고자 한다.

제안 방법

GALILEO 신호의 다중경로에 대한 연구를 위하여 다중경로에 강하다고 알려진 Choke-ring 안테나와 Wideband Space Engineering 안테나를 비교하였다. 두 안테나의 수직 함수로 나타낸 신호패턴은<그림 5>와<그림 6>7에 잘 나타나 있다.
GIOV-B 위성신호에 대한 다중경로 오차를 Leuven 사이트에서 앙각 10도로 단위로 다중경로 오차의 표준편차를 측정하였다. 그 결과 CTOC의 다중경로 오차가 BOC(1, 1) 보다 20~25% 정도 낮을 것을 알 수 있다.
고도로 안정화된 Passive Hydrogen Maser clock를 탑재한 GIOVE-B 신호는 다중경로 및 간섭이 발생하는 지역과 실내항법에도 이용 될 수 있도록 높은 정확도를 제공할 수 있도록 설계되었다. Javier BeneWcto는 "우주에서 고정밀 신호를 송신하는 GIOV里-B를 통해 우리는 GPS와 상호호환 및 상호운영이 가능함을 확인하여 GALILEO가 가장 앞선 위성항법서비스를 제공할 것이다”라고 언급한바 있다.
위성에서 생성되는 위성신호 포맷뿐만 아니라 신호출력, 중앙주파수 및 대역폭과 관련하여 여러 측정이 이루어 졌다. 또한 GIOVE-B 에는 고정밀 레이저 반사장비 뿐만 아니라 우주환경을 관찰하는 방사능 감시장치가 탑재되어 지구중간궤도(MEQ)의 방사능환경의 특성을 파악하여 향후 GAULEO 시스템의 주요 장비를 시험하는 계기를 마련하였다.

성능/효과

Javier BeneWcto는 "우주에서 고정밀 신호를 송신하는 GIOV里-B를 통해 우리는 GPS와 상호호환 및 상호운영이 가능함을 확인하여 GALILEO가 가장 앞선 위성항법서비스를 제공할 것이다”라고 언급한바 있다. GIOVE-B 위성의 제어센터의 하나인 영국의 ChUbolton의 25m안테나를 통하여 GIOVE-B 신호의 특성을 분석한 결과 GALILEO 시스템의 설계시방서와 일치하는 것을 입증하였다 매 시간 Redu와 Chilbolton 에서 위성경로를 추적한 결과 GIOVE-B 는 23, 173km의 고도에서 14시간 3분 주기로 공전을 하고 있다. 유럽우주국(ESA)에는 실시간으로 GIOVE-B가 전송하는 신호스펙트럼을 관측하고 기록하는 장비를 갖추고 있다.
두 안테나의 수직 함수로 나타낸 신호패턴은<그림 5>와<그림 6>7에 잘 나타나 있다. LI 밴드 에서는 Choke-ring 안테나의 신호강도가 Space Engineering 안테나 보다 뚜렷이 우수하며, E5 밴드에서도 성능차가 뚜렷하지는 않으나, Choke-ring 안테나의 신호가 강하게 나타났다 결과적으로 Choke-ring 안테나가 Space Engineering 안테나 보다 우수한 결과를 보여주고 있다.
측정하였다. 그 결과 CTOC의 다중경로 오차가 BOC(1, 1) 보다 20~25% 정도 낮을 것을 알 수 있다. 특히<그림 3>에서 L1K-CBOC의 다중경로 오차 성능을 다른 GA1H묘O 변조신호(E5AHBOC)와 함께 비교할 수 있다.

후속연구

국가적 이해관계가 첨예한 GNSS 정책은 충분한 정황 분석과 유연한 대처가 필요하며, 앞서 제안된 과제들에 대해 차분히 준비가 진행된다면 우리나라 측위는 물론 항법 및 시각 이용자들에게 안정된 서비스를 지속적으로 제공할 수 있을 것으로 기대한다.
하고 있다. 그리고 현재 GNSS 시스템보다 완전한 GALILEO 위성을 갖추면 오늘날 위성의 신호수신이 어려운 높은 빌딩이 있는 도시에서도 정확하게 위치결정을 할 것이다. 특히, GALUEO는 여러가지 신호 보강을 통하여 추적 및 수신이 더욱 용이하고, 신호교란 및 반사에 더욱 강력히 대처할 수 있을 것이다.
특히, GALUEO는 여러가지 신호 보강을 통하여 추적 및 수신이 더욱 용이하고, 신호교란 및 반사에 더욱 강력히 대처할 수 있을 것이다. 더불어 EU의 GALILEO는 미국의 GPS나 러시아의 GLONASS 위성보다 훨씬 정확하고 신뢰할 수 있는 서비스를 제공하게 될 것이디..
두 번째로 EU에서 R&D사업으로 추진하는 FP(Frame of Program)에 참여하여 차세대 GALILEO 기술 확보에 관심을 갖어야 할 것이다.
. 또한, GAULEO 위성을 적도에 훨씬 경사진 상태로 궤도에 올려놓음으로써 극지방까지 이용 범위가 확대되어 GPS가 잘 이용되지 못하는 북유럽에 아주 유용할 것이다. 따라서 GALILEO를 통해 유럽은 지금 보다 더욱 다양한 분야에서 위성이 제공하는 이익를 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.
관 협력관련 그 역할을 수용할 것이며 GALILEO 시스템과 EGNOS 구축 및 운영을 위하여 민간컨소시엄을 구성할 것으로 보인다. 한편, '09년 3월 24일 공포한 EC 통신규약 139에 따라 GSA는 보안감사 뿐만 아니라 GALILEO 시장조사 및 진흥을 위한 GSA의 1차 임무가 축소되고, 유럽 전세계위성항법시스템청(GNSS Agency)으로 명칭을 변경할 예정이다.

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