현재 Starlink나 OneWeb과 같이 전지구를 대상으로 통신서비스를 제공하기 위해 수천에서 수만 이상의 저궤도 인공위성을 배치할 계획을 가지고 있으며 이미 수 천대 이상의 인공위 성이 배치되어 있다. 이에 따라 저궤도 인공위성을 이용하여 항법서비스 제공을 위한 기초연구와 더불어 저궤도 인공위성기반의 항법시스템을 개발하기 위한 회사도 생겨났다. 저궤 도 인공위성을 이용한 항법시스템을 개발하는데 난점은 기존 GNSS 시스템과의 간섭문제로 주파수 자원을 공유하기 어려운 것이다. 그러므로 기존의 위성과 지상간 통신에 사용하는 주파수 자원을 활용하여 항법시스템을 개발하는 것이 하나의 대안이 될 수 있다. 본 논문에서는 지상과 인공위성간 통신을 위해 사용되는 텔레메트리 신호를 이용한 항법서비스 제공 가능성에 대해 분석하였다. IRIG 106 표준에 따라 텔레메트리는 구조화된 프레임 형태를 갖고 있고 마이크로초 해상도의 시각정보를 포함하고 있으므로 기준시각에 동기하여 텔레메 트리 신호를 생성하여 전송함으로써 GNSS 시스템과 유사한 항법기능을 제공할 수 있다. 텔레메트리 전송시스템에서 이와 같은 시각동기 기능을 구현하기 위한 방안과 예상되는 정확 도를 분석하였다.

A Study on Ranging Availability of LEO Satellite Telemetry Signal

Sung-Hyuck Im*, Keejoo Lee, Jaeseong Park

Currently, Starlink and OneWeb plan to deploy thousands to tens of thousands of LEO satellites to provide global telecommunication services. Currently, more than several thousand LEO satellites have been deployed. Basic research to provide LEO satellite-based navigation services is being conducted. Since frequency resources are not abundant, one method is to utilize the frequency resources used for the existing satellite and terrestrial communication. In this paper, the possibility of providing navigation services using telemetry signals used for communication between the ground and satellites was analyzed. According to the IRIG 106 standard, telemetry has the form of a structured frame. Since it includes microsecond resolution timing information, it is possible to provide a navigation function similar to GNSS system by generating and transmitting a telemetry signal in synchronization with the reference time. A method for implementing time synchronization function in the telemetry transmission system and the expected accuracy were analyzed.

Keywords: GNSS, LEO, telemetry, IRIG, CCSDS

Speaker 임성혁* 한국항공우주연구원