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  • ARAIM 기반 항공기 착륙 지원을 위한 한국형 위성항법시스템의 성능에 대한 연구
  • 관리자 |
  • 2021-09-15 11:34:30|
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이건희

학사과정

저는 항공우주공학과 전산학을 복수전공하고 있는 학부 4학년 이건희입니다. 우주 기술 전반, 특히 발사체와 지구 궤도 위성에 흥미가 있어 인공위성시스템, 연소공학 등 관련 학부 과목을 수강하였습니다. 올해(2021년) 여름에는 학과 주도로 신설한 로켓 동아리 Thrust에서 활동하기도 하였습니다. 작년부터 올해까지 학과 위성항법시스템 연구실에서 항공기 착륙을 위한 위성항법시스템의 활용에 관하여 연구하였으며, 이 주제로 올해 한국항공우주학회 춘계 학술대회 학부생논문경진대회에서 준우수상을 수상하였습니다. 학부 때 최대한 다양한 것들을 경험해보자는 목표 아래 학과에서 제공하는 타학교 교환/단기 프로그램에 참여했으며 카이스트-포스텍 학생대제전에 AI 경기 선수로 참가하거나 학교 학습관리시스템을 개선하는 도구를 개발하기도 하였습니다.

연구소개

 날씨 등의 이유로 시계비행이 어려울 때 항공기가 안전하게 착륙하도록 돕는 항공기착륙지원시스템은 위성항법시스템(GNSS)을 사용하는 대표적인 사례 중 하나입니다. 기존 GNSS 기반 착륙 시스템은 기술/자원의 한계로 GNSS 위성 외에 정지궤도 위성(SBAS)이나 지상국(GBAS) 등 추가 장치를 필요로 했습니다. 그러나 새롭게 구축되어 사용 가능한 GNSS와 그 위성의 수가 늘어나면서 추가 장치가 필요 없는 시스템이 가능할 것으로 기대되었고, 이에 미국과 유럽은 이미 관련 연구를 진행 중입니다.
 한국은 최근 몇 년 간 독자 위성항법시스템 구축을 추진해왔습니다. KPS 개발 사업으로 명명된 이 프로젝트는 지난 6월 예비타당성 조사를 통과해 진행이 확정되었습니다. 이러한 배경에서 본 연구는 항공기 착륙 지원 측면에서의 KPS의 효용성에 집중하여, 특정 착륙 지원 기준을 만족하기 위해 요구되는 개별 위성의 성능을 측정하였습니다. 스탠포드 GPS 랩에서 개발한 가용성 시뮬레이션 도구를 일부 수정하여 선행 연구에서 제안된 몇 개의 KPS 궤도와 특정 성능 범위를 사용하여 시스템을 시험하였습니다. 그 결과 상당히 높은 정확도와 안정성을 가지는 GPS와 비슷한 수준의 성능을 KPS가 가져도, GPSKPS만으로는 한반도 전역에 대해 기준을 충족하기는 어려웠습니다. 그러나 Galileo와 함께 사용할 경우 초기 기준(SBAS)은 물론 더 높은 수준(GBAS)의 시스템 구축이 가능했습니다. 이와 함께 가용성을 최대화할 수 있는 수정된 알고리즘을 제시했고, 개별 위성의 개수와 궤도에 따라 가용성이 크게 변하여 이후 KPS 위성의 궤도 최적화에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 보았습니다.