GPS 오차 1M 항공위성 서비스 KASS
GPS 오차 1M 범위의 한국형 위성항법 보강시스템 KASS가 12월 28일 개시되었습니다. 현재까지 우리가 사용하고 있는 GPS는 오차범위가 약 10M로 항공기 등 정밀한 위치 정보가 필요한 분야에서는 그 활용이 제한적이었습니다. KASS 서비스 개시로 항공기의 최단거리 비행, 항공 안전사고 감소 등 향후 5년간 약 1,700억원 이상의 편익이 발생할 것으로 예상되며, 항공기 분야 이외에도 도로 및 해운 등 다양한 분야에서 KASS 서비스 활용이 확대될 것으로 기대됩니다.
목차
정밀 위치 제공 항공위성서비스 개시
대한민국에서도 2023년 12월 28일부터 GPS(위치정보시스템) 신호 이용 시 발생 오차를 1~1.6m 수준으로 보정하여 정밀 위치정보를 제공하는 항공위성서비스(KASS)가 개시됩니다.
이러한 서비스를 제공하는 곳은 미국, 유럽, 인도, 일본 등 우주항공 선진국입니다. KASS 구축 사업은 2014년부터 1,280억원의 예산을 투입해 9년에 걸쳐 추진되었고, 지난해 항공위성 1호기 발사에 성공하였습니다.
** 2014년 당시 사업계획안 파일
위성기반 보강항법시스템
현재까지 우리가 사용하고 있는 GPS는 약 10m의 위치 오차로 인해 항공기 등 정밀 위치정보가 요구되는 분야에서는 그 활용이 제한적이었습니다.
이에 반해 유럽 EGNOS, 미국 WAAS, 인도 GAGAN, 일본 MSAS 등 항공우주 강국들은 GPS 위치 오차를 줄이는 위성기반 보강항법시스템(SBAS : Satellite Based Augmentation System)을 구축하여 운영하고 있었습니다.
- WAAS(Wide Area Augmentation System) : 미국에서 개발한 광역보정시스템으로LPV(Localizer Performance with Vertical guidance)급 성능의 서비스를 제공하며 2018년 이중주파수(GPS L5신호 추가)를 이용한 정밀접근(Precision Approach) 서비스를 제공하였습니다. 캐나다와 멕시코 등 미국 외 지역에 Reference Station을 추가로 설치하고 정지궤도 위성 1기를 추가하는 등 WAAS 서비스 지역 범위를 점차 확대해 나가고 있습니다.
- EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay Service) : 유럽연합에서개발한 광역보정시스템으로 Non-Safety-Of-Life(Non-SOL) 활용을 위한 EGNOS 공개서비스를 무료로 제공하였고, Safety-of-life(SOL) 서비스는 2010 년부터 제공하고 있습니다. ESA에서는 유럽의 GNSS 현대화 계획에 따라 EGNOS 서비스 지역범위 확대 및 다른 SBAS 시스템과의 연계도 하고 있습니다.
- GAGAN(GPS Aided Geo Augmented Navigation) : 2015년 인도 항공사에 서비스되고 있는 인도의 SBAS 시스템
- MSAS(MTSAT satellite-based augmentation system) : 일본에서 개발한 광역보정시스템으로 2007년 개발 및 도입후 일본 전역에 대한 LPV-200급 성능의 MSAS 서비스를 제공하고 있습니다.
SBAS는 GPS 오차를 3m 내로 보정하고 신뢰도 확인에 필요한 정보를 정지궤도 위성으로 국토 전역에 제공하는 시스템입니다. 오류 발생 확률은 1/5,000,000 이하(18년에 1번 정도 오류가 발생할 확률)로 신뢰도가 높아 국제민간항공기구(ICAO)는 위성항법 정확성과 신뢰성을 높일 수 있는 SBAS를 국제표준으로 하고, 많은 국가가 운영하고 서비스를 할 것을 권고하고 있습니다.
우리나라는 2014년부터 독자적으로 SBAS인 KASS(Korea Augmentation Satellite System, 한국형 정밀 GPS 위치보정시스템)를 개발하였습니다. KASS는 대한민국 지형 및 환경을 고려하며 SBAS 국제표준에 따라 개발하였고, KASS 개발을 통해 대한민국도 지상 기반 항행안전시설 의존 방식에서 위성 기반 기술 항법체계로의 변화가 시작된 것입니다.
KASS 서비스 개요
KASS는 국내 지상기지국 7개소에서 GPS 신호를 수신하고 항법 메시지를 추출하여 중앙처리국 2개소에 전송합니다. 중앙처리국은 GPS 오차정보를 보정하며, GPS 신호의 이상 여부에 대한 보정 및 무결성 정보를 생성한 후 위성통신국으로 전달합니다.
위성통신국은 SBAS 신호를 생성하여 KASS 정지궤도위성으로 송신, KASS 정지궤도위성은 관련 정보를 전 국토에 일괄적으로 방송합니다.
항공기나 자동차 등에 설치된 GPS 수신기는 GPS 신호와 SBAS 신호를 동시에 수신하며 정확한 위치를 확인할 수 있게됩니다. 만약 GPS 신호에 오류가 있을 경우 SBAS 자동경보시스템을 통해 사용 금지 경보를 10초 이내에 제공하기 때문에 사용자는 안심하고 사용하여도 됩니다.
기대효과
KASS는 GPS 위치오차 1 ~ 1.6m 이내, 오차 발생 확률은 1/5,000,000 정도입니다. 서비스 시작에 따라 비행 출발지와 목적지의 최단거리 비행이 가능해지며 비행기는 지상 시설에 상관없이 착륙하게 될 활주로를 자체적으로 설정할 수 있게 되는 등 KASS의 정확한 위치 정보를 기반으로 현재보다 빠르고 안전한 하늘 길을 구축할 수 있게 됩니다.
KASS 운용에 따른 기대효과로 항공기 사고, 지연 및 결항 감소 등 향후 5년간 약 1,744억 원의 편익이 발생할 것이라고 사전에 분석되었습니다. 세부적으로 항공기 위치 파악 오류로 인해 발생 가능한 항공기 사고 감소가 84억 원, 항공기 연료비 절감이 367억 원, 탄소배출량 절감이 23억 원, 항공기 지연 및 결항 감소가 1,207억 원, 시설대체비 절감이 63억 원 등입니다.
또한 KASS 도입으로 산업계가 누릴 편익도 1,326억 원에 이를 것으로 분석되었습니다. KASS는 우리나라 상공의 KASS 정지궤도위성에서 GPS와 같은 주파수로 정보를 송신하여 항공기를 제외하고 별도의 수신기가 필요 없습니다.때문에, 항공분야 이외에도 차량 내비게이션, 도로구분 차량항법 등 다양한 기기에 활용이 가능하며, 선박 또한 정확한 위치 파악이 가능해 선박의 교통량 모니터링, 움직임을 관리하여 효율성과 안전성을 향상 시킬 것입니다.
또한 LBS(Location-based service, 위치기반서비스), 개인항법, 지도제작 및 GIS(Geographic Information System, 지리정보시스템), 위치 기반 마케팅 및 홍보, 긴급 구조 및 개인 안전, 모바일 사업 관리, 스포츠, 게임과 증강현실, 소셜 네트워킹 등 많은 분야에서 활용될 것으로 기대됩니다.
국토교통부는 KASS를 일반 산업분야에서도 활용하도록 산학연 및 정부 관계기관과 KASS 얼라이언스를 구성하여 KASS 활성화에 노력 중이며 구체적인 활용방안을 협의할 계획입니다. 참여기업은 KASS의 신호로 드론, 차량용 내비게이션 분야 등에서 신호를 이용한 시험 및 검증을 시작할 예정이며, 일부 분야는 빠르면 내년 상반기에 서비스 상용화를 할 수 있을 것으로 전망됩니다.
'TREND > 뉴스' 카테고리의 다른 글
소닉붐 없는 초음속 항공기 X-59 (0) | 2024.01.14 |
---|---|
독일의 경제위기와 국민 행복도 하락 (2) | 2023.12.31 |
557,700원 갤럭시북3 Go 5G 출시 예정 (2) | 2023.12.28 |
테슬라 NACS 충전방식 북미 표준 채택 예정 (2) | 2023.12.25 |
샤오미 전기차 SU7 2024년 2월 출시 (4) | 2023.12.23 |