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GALILEO개요

GALIILEO PROJECT

최초의 민간 통제의 세계적 항법시스템인 Galileo는 ESA사와 협력한 유럽연합이 계획하고 수행중인 차세대 위성항법시스템, GNSS-2프로젝트의 또다른 이름이다.

  • 유럽의 GNSS프로젝트
  • GNSS-1
  • GNSS-2
    • GALILEO 개발계획
    • GALILEO 서비스
    • 궤도형성
    • 신호
    • TCAR
    • 정도
    • 탐색과 구조 서비스
    • 지상부분

유럽의 GNSS프로젝트

유럽의 위성항법시스템, GNSS는 정지위성의 가시역 전역을 서비스지역으로하여, 비행중인 항공기 및 선박에 GPS와 GLONASS의 보정데이타를 송신하여 광역에 걸친 수m정도의 DGPS측위가 가능하도록한 GNSS-1과 독자적인 위성항법시스템인 GNSS-2로 나뉜다.

유럽의 GNSS프로젝트의 GNSS-1과 GNSS-2
명칭 사용목적 대상 서비스시작
GNSS-1 EGNOS 기존의 GPS와 GLONASS의 보정정보를 반송 유럽 1998
GNSS-2 GALILEO 독자적인 민간 위성항법시스템 전세계 2008
  • 유럽에서는 EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System)라는 WAAS와 비슷한 시스템이 추진 중에 있다. 이것은 유럽공동체가 계획하고 있는 GNSS(Global Navigation Satellite System)으로 불리는 차세대 위성항법시스템 개발 계획의 제1단계인 GNSS-1의 다른 이름이기도 하다. 유럽은 GPS와 GLONASS를 대처하는 민간인 전용 위성항법시스템으로 새로운 위성항법시스템 개발의 필요성을 인식하게 되었고, 이로 인하여 미국과 러시아가 주도하고 있는 위성항법 시스템에 대응하여 GNSS 프로젝트를 진행하게 되었다.

GNSS-1

GNSS-1는 다음의 3가지 시스템의 조합으로 구성되어 있다.

GBAS
  • 독립적인 지역 위성 보정시스템
SBAS
  • GPS와 GLONASS의 보정데이타를 송신하는 보정시스템유럽의 경우 광역보정시스템으로 EGNOS를 개발하고 있다. 지상부문은 GPS 신호를측정하고 보정하기 위하여 EGNOS 서비스가 제공되는 전지역에 흩어져 있으며, 모두 주관제소와 연결되어 있다. Aussa-guel에 있는 France Telecom's Earth Station과 Raisting에 있는 Deutsche Telekom은 주접속 기지국으로 사용될 것이다. AOR-E위성과 인도양의 IOR위성, 일본의 H2A로켓으로부터 2000년의 동경 21.4° 의 정지궤도상의 발사가 예정되어있는 ARTEMIS는 GPS와 GLONASS의 보정정보를 발송할 예정이다. Galileo시스탬이 완성된 후에는 Galileo의 하부조직으로 EGNOS를 이용할 예정이다.

GNSS-2

최초의 민간용 위성항법시스템인 GALILEO는 독립직인 전세계적 위성항법 시스템이다. 기존의 위성항법시스템인 GPS나 GLONASS가 군사용 목적으로 개발되어 민간인 및 상업적으로 사용에 제약을 받아왔으며 미국과 소련위주의 위성항법기술의 영향에서 벗어나기 위해 유럽연합에서 개발한 위성 항법시스템이 GALILEO이다.

GALILEO는 다른 체제로부터 독립되었으나 GPS나 GLONASS와 함께 해석할 수 있다. GTRF는 ITRF를 고려하여 계측한다. GALILEO는 UTC로 시간측정을 한다. 항법정보와 메시지는 날씨경보, 교통정보와 사고경고등과 같은 다른 항법자료 메시지를 제공한다. 무결성정보는 항법정보와 독립적으로 제공되어질 것이다.

GALILEO 개발계획
  • 2000년 말에는 제반의 기술사항의 설계를 끝낼 예정이었다. 그러나 초기 계획을 벗어나 미국, 러시아, 일본 등 세계각국의 협력을 요청하고 있는데, 이미 GLONASS를 개발하여 우주기술을 보유한 러시아에 FDMA 방식의 사용주파수대역을 이점으로 들어, 러시아에 적극적인 권유를 하고 있다. 차세대 GLONASS-M에서는 Galileo시험용 페이스시험이 독일과 러시아 공동의 시험으로 2003년에 계획되어 있다. 이 시스템이 운용되는 때는 2008년 이후인데, 2drms가 4m이하의 고정도측위와, 3주파의 반송파의 사용으로, 반송파측위방식의 엠비규티 순간결정이 가능할 것으로 예상된다.
GALILEO 개발계획
단 계 개 발 내 용
초기(1999.10∼2000.12) Galileo System 설계(장비, 발전Model 등)
개발(2001.01∼2001.12) 위성 설계 검증
시험(2002.01∼2004.12) 3개의 MEO 위성제작 발사, 지상국 일부개발장비와 위성의 H/W 증명
발전(2005.01∼2007.12) 궤도결정, 수정위성 제작발사, 지상국 완성위성배치 및 시스템 시험운영
공급(2008 ∼          ) 유럽 및 각 국가에 공급 개시
  • 조직별 개발범위
GALILEO 개발계획의 조직별 개발범위
GALA GALILEO시스템개발 총괄
GalileoSat 위성시스템 개발
GEMINUS 서비스시스템 개발
INTEG EGNOS와 통합 개발
SAGA 표준화작업
SARGAL 위성의 추적과 수리
GUST GALILEO수신기의 개발
GALILEO 서비스
  • 사용자 수요는 조직적으로 수집되고, 분석되고, 서비스 수준에 배치되어져 왔고,네 가지 기초적 서비스 수준 조건들이 동일시 되어져 왔다.
    • PVT(위치, 속력, 시간)은 대중시장응용에 자유롭게 제공된다.
    • 전문시장 예약자를 위한 AI(정밀성, 무결성)
    • 매우 정확한 신호를 요구하는 전문시장 예약자를 위한 RT(범위, 시간)
    • 구동의 안전성(가장 높은 신뢰도, 가능성, 지속성과 간섭하는 신호에 저항성을 요구하는)시장을 필요로 하는 믿음직한 예약자를 위한 HI(높은 성실성)등의 필요조건들을 기초로 하여, 서비스가의 아래와 같은 형태들이 정의되었다.
GALILEO 서비스의 OAS(개방서비스)
OAS(개방서비스)
CAS(통제서비스) CAS1(상업서비스)
CAS2(통제서비스) SAS(고정밀서비스)
GAS(비민간용서비스)
  • OAS(개방접근서비스)와 CAS(통제접근서비스)는 둘다 최대절사각(25°이하)과 좋은 가능성(70%이상)에서 좋은 정밀도(10m이하)와 함께 세계적 적용범위를 갖는다. OAS는 매우 낮은 비용의 수신기를 위한 대중시장의 응용이며, GPS와 직접적 경쟁에 있다. CAS는 통제된 접근과 (TCAR가능성을 위한 세 번째 빈도와 서비스의 보증, 성실성을 요구하는) 유료이용자를 위한 상업적 서비스이다. SAS는 예를 들어 비행과 같이 낮은 절사각 (5°이하)와 높은 가능성(99.9%이상)에서 좋은 정밀도 (4m이하)와 함께 세계적 적용범위를 갖는다. 이것은 확실히 직접적 사용자의 책임이 없는 통제된 접근서비스이다. Cat 1단계를 위한 충분한 정밀과 같이 튼튼하고 성실한 높은 수준의 서비스이다.
    • GAS(정부적 접근서비스)는 독립적 빈도(가능한 C-band)와 견고성과 암호화된 신호를 통해 보장된 안전들에 의해 통제된 접근 서비스가 될 것이다.
    • 시간적 서비스는 (OAS, CAS1, SAS와 관련된)시간적 정밀도에 높은 정밀(33ns이하)를 제공할 것이다.
    • 유럽의 성실한 서비스(CAS1과 SAS를 위한)는 체제에 경보에 걸리는 짧은 시간(6초이하)를 포함하여 독립될 것이다
    • 구조탐색(선택적)은 COSPAS-SARST표지의 두 가지 방식의 의사소통의 가능성을 가진다.
    • 좁은범의를 위한 선택적 의사소통 서비스, 항법관련 의사소통
궤도형성
  • 많은 수의 궤도들이 적용범위, 정확성, 가능성과 비용을 고려한 모의 실험 수단에 의해 평가되었다. 언급된 궤도들은 약 56° 기울어진 3차원 공간에서 30 MEO 위성으로 구성되었다. 위성의 높이는 지구에서 23.616km이다. 즉 궤도 완주시간은 14시간 21분 6초이다. 각각의 궤도에 10개의 위성을 고르게 배치한 것인지 아니면 9 개의 위성을 고르게 배치하고 위성의 고장에 대비하여 교환이 쉬운 사용 가능한 예비위성 하나를 배치하는 것에 대한 논쟁은 여전히 존재한다. 다른 목적들을 위해 추가하여 몇몇의 지구 정지궤도상에 위성이 있을지 모른다. 그러나 전체항해의 별자리들의 한 부분으로서 언급되지 않았다. 그 이유는 높은 비용과 높은 위도의 부적당한 적용범위 때문이다.
신호
  • 신호구조는 사용 가능한 4/Tc 주파수범위를 효과적으로 이용하기 위해 chip shaping코사인의 제곱근을 펼친 구적법(원의 넓이와 넓이가 같은 사각형을 만드는 것)으로 설명된다. 제시된 roll-off요소는 0.2이다. 이런 shaping의 이점은 주파수 4/Tc에서 한 chip의 delay-lock-loop early-rate모양을 위한 50%정도 비교된 직각의 chip에 의해 chip duration이 감소된다는 것이다. 이런 유연성이 멀티페스의 저항과 소음구별을 상응하게 개선했다. 그러나, chip shaping은 또한 (수신기에서 정밀상호관계를 이용하는 이점을 감소시키는)자동정밀기능의 최소점을 완만하게 하는 것을 의미한다. 항해메세지는 오직 단계 안의 운송인에게만 조절되어진다. 구적단계 운송인은 단지 배열된 암호의 쉬운 획득뿐만 아니라 암호와 운송단계 배열을 위해 조종사 채널처럼 이용된다. 모든데이타는 1/2비율로 암호코드에 의해 암호화된다. 세 가지 데이터 흐름이 숙고되었다.
    • 개선된 항법자료 약 750bps의 유효한 비율이 제2위성의 유일한 데이터와 공통데이타로 분리한다.
    • 두번째 부분은 몇몇 위성에서 동시 수신되는 데이터 처리가 가능하다.
    • 약 1500bps로 변경된 개선된 항법자료는 모든 위성에 공통된다.
    • 개선된 보조 항법자료(C-band반송파 약 12kbps)는 시간-평가 정보를 포함하지 않는다.
TCAR
  • GALILEO위성은 위성 - 지구간 라디오항해 신호를 위해 존재하거나 새롭게 할당된 값의 최대한 활용을 위해 4가지 L-band반송파를 전달한다. TCAR (세 가지 반송파의 모호성해결) 방법의 목적은 반송파빈도에 알맞은 코드 처리지연으로부터 겹쳐진 단계의 SET을 제공하는 것에 의해 믿을 만한 실시간 모호성 해결책을 만드는 것이다. 근본적 원리는 단지 무선기술의 확장이다. 한번에 단지 두 가지 빈도만 사용하는 원래의 방법은 원하는 성공률의 달성을 떨어뜨린다. 그 부분적 이유는 정보의 최대값이 모든 계산치에서 이용되지 않기 때문이다. 전체적 에러가 필요한 정밀이 질문 중에 빈도에서 얻는 것을 방해한다면 완전한 해결책이 틀릴 것이고 그것이 그후의 단계들을 소용없게 만든다. 위의 모든 전리층과 멀티페스에 의하면 코드의 정확성 또한 매우 결정적이다. 전체적 에러를 최소화 하기 위해 모든 빈도에서 측정의 직선결함을 사용하는 것으로 방법적 성공이 상당히 개선될 수 있다. 많은 경우에 TCAR방법을 이용하는 것이 매우 유용하다. 정확한 완전체가 한 종류의 반송파에서 (코드측정의 정확함을 개선하거나 meter에서 decimeter수준으로의 위치 에러를 줄이는 것에 있어서 방법이 성공하는 동안에) 발견되지 않는다.
정도
  • GPS와 GLONASS와 GALILEO사이의 명확히 다른점 중의 하나는 갈릴레오는 항해위성스스로 높은 수준의 정도를 요구하는 사용자들을 지원함으로써 높은 정보를 보급한다는 것이다. 이러한 정보는 만약 요구된 정도파라미터의 결정이 필요하다면 다른 기술과 함께 사용 될 수 있다. 정도서비스는 질문 중에 적용범위에 배분된 정도모니터 스테이션에 의해 측량을 기준으로 정도목표를 공급할 것이다. 예를 들어 유럽을 위한 15개 기준국의 배열. 정도목표의 계산은 MSAS혹은 EGNOS와 같은 넓은 지역체제에서 행해진 것과 비슷하다. 정도목표들은 정도값 들로부터 업링크 될 것이다. 위성들이 공간 속의 항해신호로 통합되려고, 6초의 경보시간이 유럽지역을 커버하는 서비스를 위해 현재 설계조건이다. 이 서비스는 최소 각 25를 가진 적어도 2개위성을 통래 성실한 정보가 동시에 수신되는걸 보증한다. 이 정보는 한번에 4 혹은 2이상의 위성을 통해 전송되는 것을 요구한다. 세계적인 서비스의 확장이 적절하게 만들어 질 것이다. 안전을 이유로, 성실서비스의 제공은 최소한 일반적 모드 오류와 같이 항법과 시간동기서비스의 제공에 가능한 작게 의존 할 것이다.
탐색과 구조 서비스
  • 갈릴레오에 의한 탐색, 구조 서비스의 제공이 숙고 되고 있다. 이것은 위성들이 비상사태를 등대들에서 비상경보를 알아내려고 게시판에 특별한 유료게시 (payload)를 요구한다. 그리고 더 나은 처리를 위해 COSPAS-SARSAT 구조센터에 보낸다. 이 서비스는 잘못된 경부의 숫자를 상당히 줄인 경보지식을 위한 질문에서 낮은 비율의 되돌아온 링크를 포함한다. 현재 존재하는 서비스의 가장큰 문제중 하나이다. 기존의 서비스의 다른 문제는 경보시간인데, 이것은 한번에 많은 수의 위성이 보이는 것에 기인해 거의 제거 되어질 것이다. 공간속 신호로의 norrow-band의 두 가지 방식의 의사소통 링크를 포함하는 가능성은 다른 제한접근서비스의 공급을 위해 숙고 되어지고 있다. 기대된 많은 수의 사용자를 수용하고 이 서비스의 공인되지 않은 사용을 막기 위해 상호 통신상에 시호에 공간적으로 연결성을 포함하는 것이 적용되고 있다.
지상부분
  • 갈릴레오의 지상부분 모니터와 갈릴레오 위성부분의 통제는 성실서비스를 공급하고 탐색-구조 같은 선택적 서비스를 보조한다. 주요 기능은 2개 구룹으로 나뉜다. 지상관제와 성실의 결정체계 지상관제 체계는 아래의 기능을 갖고 있다. 위성궤도의 관측(예로 숫자, 위성위치와 보충)
    • 위성조정(예로 TT&C, 두가지방식의 배치, 궤도연습)
    • 항법조정(예로 궤도예측과 결정, 시간결정과 시각동기, SISA결정, 세대와 항해메세지의 업로드, 실행통제)
    • 서비스 공유영역(여로 외부적 실제들과 서비스공급자등과의 경계면 성실결정체계는 아래의 기능을 갖고 있다.
    • 성실결정(예로 데이터수집과 성실의 계산, 성실서비스 실행의 조종)
    • 성실정보 업로딩
  • 조정과 조작상의 지위교환을 지원하는데 유럽인과 비유럽인의 성실결정체계사이에 경계가 있다. 경계는 또한 위성배치, 측지학 공급자와 국내적, 국제적 시간결정 서비스에도 있다. 모든 갈릴레오 위성에는 레이저 거리 반사경이 있다.
만족도 조사

최종수정일 : 2016-05-26

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