본 연구에서는 R-Mode 지상파항법시스템의 감시국 시스템 구성에 대하여 기술한다. 위성항법시스템은 해사 안전을 위한 PNT 정보를 제공하는 주된 항법시스템이며, 지상파항법시스템은 주항법을 보 조하는 위한 보조항법시스템이 될 수 있다. R-Mode 지상파항법시스템은 중파 (MF) 및 초단파 (VHF)를 항법 신호로 활용하고 있다. 해사 안전에 필요한 성능을 확보하기 위해서는 전파 신호를 송신하는 송신국 이외에 보정국과 감시국 시설을 필요로 한다. 감시국은 지상파 항법 신호를 감시하여 국제해사기구에서 요구하는 보조항법 시스템에 필요한 정확도 성능과 무결성 성능을 모니터링한다. 이를 위 하여 감시국은 지상파항법 신호에 대한 품질 검사, 중파 보정국 보정정보의 품질 검사, 수평위치 오차 검사, 그리고 무결성 성능 검사를 수행한다. 또한 감시국은 검사 결과를 보정국, 송신국 그리고 시 스템 운영국에 전달한다. 감시국은 지상파항법 신호를 수신하는 수신부와 신호 검사를 수행하는 감시부로 크게 구성된다. 수신부는 지상파 수신용 안테나와 수신기로 구성되며, MF R-Mode 수신기, VDES R-Mode 수신기, eLoran 수신기, 그리고 GNSS 수신기를 포함한다. 감시국 감시부는 수신기 데이터를 처리하는 원시 데이터 처리 모듈, 신호 품질 검사와 무결성 검사를 수행하는 무결성 검사 모 듈, 그리고 각 기지국 (송신국, 보정국, 운영국)과 데이터 송수신을 위한 데이터 교환 모듈로 구성된다. 본 연구에서는 R-Mode 지상파항법시스템을 위한 감시국에 대한 전반적인 구성과 주요 기능을 제 시함으로써 성능 구현에 필요한 감시국 시스템을 제시한다.

Development of Monitoring System for R-Mode Terrestrial Navigation System

Tae Hyun Fang*, Younghoon Han, Pyo-Woong Son, Youngki Kim, Kiyeol Seo

In this study, the composition of the monitoring system of the Ranging Mode (R-Mode) terrestrial navigation system is described. Global Navigation Satellite System (GNSS) is the main navigation system that provides PNT information for maritime safety, and the terrestrial navigation system can be an auxiliary navigation system to assist in navigation. The R-Mode terrestrial navigation system uses Medium Frequency (MF) and Very High Frequency (VHF) as navigation signals. In order to obtain the performance necessary for maritime safety, a Reference Station (RS) for corrections and a Monitoring Station (MS) facility are required in addition to a transmitting station that transmits radio signals. The monitoring station monitors terrestrial navigation signals to monitor the accuracy and integrity performance required for auxiliary navigation systems required by the International Maritime Organization. The monitoring station performs quality inspection of terrestrial navigation signals, quality inspection of correction information from MF reference station, horizontal position error inspection, and integrity performance inspection. The monitoring station also delivers the inspection results to the reference station, the transmitting station, and the system operating station. The monitoring station is composed of a receiving unit for receiving terrestrial navigation signals and a monitoring unit for performing signal inspection. The receiving unit includes an antenna and a receiver for signal reception, and includes an MFR-Mode receiver, a VDES R-Mode receiver, eLoran receiver, and GNSS receiver. The monitoring unit consists of a raw data processing module that processes receiver data, an integrity check module that performs signal quality checks and integrity checks, and a data exchange module for data transmission and reception. In this study, the monitoring station system necessary for performance implementation is presented by suggesting the overall composition and main functions of the monitoring station for the R-Mode terrestrial navigation system.

Keywords: terrestrial navigation, R-Mode, monitoring station

Speaker 황태현* 선박해양플랜트연구소