초록 ▼

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구개발과제의 목표는 항공기 사용자의 항행 환경을 고려한 MATLAB GUI 기반 SBAS 성능 평가 및 예측 소프트웨어 개발이다. 본 연구개발과제에서는 SBAS 성능 평가 알고리즘과, 단기간 예측을 통하여 앞으로 나타나는 성능이 요구조건을 만족할 수 있는지를 판단할 수 있는 성능 예측 알고리즘을 설계한다. 특히 일반적인 지상 사용자의 알고리즘 설계와 함께 항공기 사용자의 항행 환경 특성을 고려한 성능 평가 및 예측 알고리즘을 설계한다. 또한 ARAIM을 포함한 RAIM 기반 사용자 보호수준 계산

□ 연구의 목적 및 내용
본 연구개발과제의 목표는 항공기 사용자의 항행 환경을 고려한 MATLAB GUI 기반 SBAS 성능 평가 및 예측 소프트웨어 개발이다. 본 연구개발과제에서는 SBAS 성능 평가 알고리즘과, 단기간 예측을 통하여 앞으로 나타나는 성능이 요구조건을 만족할 수 있는지를 판단할 수 있는 성능 예측 알고리즘을 설계한다. 특히 일반적인 지상 사용자의 알고리즘 설계와 함께 항공기 사용자의 항행 환경 특성을 고려한 성능 평가 및 예측 알고리즘을 설계한다. 또한 ARAIM을 포함한 RAIM 기반 사용자 보호수준 계산 알고리즘을 설계하고, SBAS 사용자 활용 방안을 도출한다. 최종적으로 알고리즘을 MATLAB GUI 기반 소프트웨어로 제작하여 시뮬레이션을 수행한다.

□ 연구개발성과
1) 항공기 사용자의 SBAS 성능 평가 및 예측 알고리즘 설계
2) RAIM 기반 보호수준 계산 알고리즘 설계 및 SBAS 활용 방안 도출
3) SBAS 성능 평가 및 예측 시뮬레이션 소프트웨어 제작

□ 연구개발성과의 활용계획(기대효과)
2022년 구축 완료 예정인 한국의 KASS에 대하여 성능 평가 및 예측을 하는데 활용될 수 있다. 이는 KASS의 서비스 품질을 안정적으로 관리하는데 도움을 줄수 있으며 항공기의 안정적인 운항에 기여할 수 있다. 또한 성능 예측 기술은 서비스의 예상치 못한 중단을 방지하여 항공 교통 혼란 예방에 기여할 수 있다

(출처 : 요약문 6p)

Abstract ▼

□ Purpose & Contents
The purpose of this research project is development of MATLAB GUI software for SBAS performance evaluation and prediction considering the navigation environment of aircraft user. In this research project, we design the SBAS performance evaluation algorithm and prediction algo

□ Purpose & Contents
The purpose of this research project is development of MATLAB GUI software for SBAS performance evaluation and prediction considering the navigation environment of aircraft user. In this research project, we design the SBAS performance evaluation algorithm and prediction algorithm that can judge whether future performance satisfies the requirements through short-term prediction. Along with algorithm design for general land user, we design the SBAS performance evaluation and prediction algorithm for aircraft users considering different navigation environment. In addition, RAIM-based user protection level calculation algorithm including ARAIM is designed and the utilization plan for SBAS user is drawn out. Finally, the algorithm is implemented by MATLAB GUI based software.

□ Results
1) SBAS performance evaluation and prediction algorithm for aircraft users
2) Design of RAIM-based protection level calculation algorithm and utilization plan for SBAS
3) SBAS performance evaluation and prediction simulation software

□ Expected Contribution
It can be used for performance evaluation and prediction of KASS in Korea which is scheduled to be completed in 2022. This can help to maintain stable service quality of KASS and contribute to stable operation of aircraft.
Performance prediction techniques can also reduce air traffic disruption by preventing unplanned service outages.

(출처 : SUMMARY 6p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 4
• 요 약 문 ... 6
• SUMMARY ... 6
• 목차 ... 8
• 표목차 ... 12
• 그림목차 ... 14
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 22
• 가. 연구개발 목적 ... 22
• 나. 연구개발의 필요성 ... 22
• 다. 연구개발 범위 ... 23
• 2. 국내외 기술 개발 현황 ... 26
• 가. SBAS 연구의 국내외 환경 변화 및 기술 동향 분석 ... 26
• 1) 미국 (WAAS) 기술 동향 및 발전 추세 ... 26
• 2) 유럽 (EGNOS) 기술 동향 및 발전 추세 ... 30
• 3) 일본 (MSAS) 기술 동향 및 발전 추세 ... 34
• 4) 인도 (GAGAN) 기술 동향 및 발전 추세 ... 38
• 5) 러시아 (SDCM) 기술 동향 및 발전 추세 ... 41
• 6) 중국 (BDSBAS) 기술 동향 및 발전 추세 ... 43
• 7) 한국 (KASS) 기술 동향 및 발전 추세 ... 44
• 8) SBAS 응용 연구 동향 및 발전 추세 ... 46
• 나. RAIM/ARAIM 알고리즘 연구의 국내외 환경 변화 및 동향 분석 ... 47
• 3. 연구 수행 내용 및 성과 ... 52
• 가. 연구개발 추진전략 및 방법 ... 52
• 1) 전체 연구 개발 흐름도 ... 52
• 2) 핵심 성과별 연구 개발 추진 전략 및 방법 ... 53
• 3) 연구 추진 체계 및 추진 일정 ... 56
• 나. SBAS 사용자의 성능 평가 및 예측을 위한 요소기술 분석 ... 58
• 1) 국외 SBAS 성능 평가 및 예측 사례 ... 58
• 2) SBAS 사용자의 성능 평가 및 예측을 위한 요소기술 기능 도출 ... 63
• 다. 일반 지상 사용자의 SBAS 성능 평가 및 예측 알고리즘 설계 ... 68
• 1) 일반 지상 사용자의 SBAS 성능 평가 알고리즘 설계 ... 68
• 2) 일반 지상 사용자의 SBAS 성능 예측 알고리즘 설계 ... 82
• 라. 항공기 사용자의 SBAS 사용자의 성능 평가 및 예측 알고리즘 설계 ... 103
• 1) 항공기 사용자의 SBAS 성능 평가 및 예측을 위한 고려사항 ... 103
• 2) 항공기 사용자의 SBAS 성능 평가 알고리즘 설계 ... 110
• 3) 항공기 사용자의 SBAS 성능 예측 알고리즘 설계 ... 123
• 마. RAIM/ARAIM 기반 사용자 보호수준 계산 알고리즘 설계 ... 129
• 1) RAIM/ARAIM 알고리즘 문헌 조사 ... 129
• 2) RAIM 기반 사용자 보호수준 계산 알고리즘 설계 ... 132
• 3) ARAIM 기반 사용자 보호수준 계산 알고리즘 설계 ... 138
• 4) SBAS 항공기 사용자의 RAIM/ARAIM 활용 방안 및 SBAS 성능 평가 알고리즘 보완 전략 ... 152
• 바. 항공기 사용자의 SBAS 성능 평가 및 예측을 위한 시뮬레이션 소프트웨어 개발 ... 174
• 1) SBAS 성능 평가 및 예측을 위한 국외 상용 소프트웨어 기능 분석 ... 174
• 2) GPS 궤도력 데이터 생성 ... 189
• 3) 항공기 운항 시뮬레이션 데이터 생성 ... 201
• 4) SBAS 무결성 정보 데이터 생성 ... 206
• 5) SBAS 성능 평가 및 예측 시뮬레이션 소프트웨어 GUI 개발 ... 213
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야 기여도 ... 238
• 가. 목표 달성도 ... 238
• 1) 정량적 성과 목표 및 달성도 ... 238
• 2) 핵심 성과 목표 및 성과 점검 기준표 ... 240
• 3) 핵심 성과 목표에 대한 자체 평가 ... 248
• 나. 관련 분야 기여도 ... 250
• 5. 연구개발성과의 활용계획 ... 252
• 가. 연구개발성과의 활용방안 ... 252
• 1) KASS 항공기 사용자 성능 평가 및 예측 소프트웨어 제작에 활용 ... 252
• 2) 차세대 다중 위성항법 다중 주파수 기반 SBAS 및 ARAIM 알고리즘 원천 기술 개발에 활용 ... 253
• 3) 무결성 감시를 포함한 차세대 수신기 개발 원천 기술의 확보 ... 254
• 4) 자율주행 및 자율비행 시스템 시장에서의 활용 ... 254
• 5) 소형 민간항공기 비행훈련 사고 예방 ... 254
• 6) 신공항 구축 및 기존공항 확장 시 활용 가능성 ... 254
• 나. 기대효과 ... 255
• 1) 기술적 측면 ... 255
• 2) 경제적·산업적 측면 ... 255
• 3) 사회적 측면 ... 256
• 6. 연구 과정에서 수집한 해외 과학기술 정보 ... 258
• 7. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전 조치 이행 실적 ... 260
• 가. 연구실 안전조치 이행계획 ... 260
• 나. 연구실 안전조치 이행실적 ... 266
• 8. 연구개발과제의 대표적 연구 실적 ... 270
• 가. 국내외 논문 게재 ... 270
• 나. 국내 및 국제 학술회의 발표 ... 271
• 다. 저작권 (소프트웨어) ... 272
• 라. 수상 실적 ... 272
• 마. 전문 연구 인력 양성 ... 273
• 9. 기타 사항 ... 274
• 가. 국내외 연구 관련 기관 자문 회의 및 교류 ... 274
• 1) SBAS 성능 평가 및 예측 알고리즘 자문 (유럽 ESSP 및 CNES) ... 274
• 2) ARAIM 알고리즘 자문 (미국 Stanford University) ... 277
• 3) KASS 사업단과의 연구내용 교류 ... 279
• 나. 중간모니터링 의견 수정 및 보완사항 ... 294
• 다. 최종평가 의견 수정 및 보완사항 ... 295
• 10. 참고 문헌 ... 298
• 끝페이지 ... 304