최근 Global Navigation Satellite System (GNSS) 분야에서 새로운 패러다임 (Paradigm)이 나타나고 있다. 미래의 하이브리드 (Hybrid) Positioning, Navigation and Timing (PNT) 연구를 위하여 새로운 신호체계를 개발하고, 다중 계층 (Multi-layer) 위성항법시스템과 서비스 개발을 경쟁적으로 추진하고 있는 것이다. European Space Agency (ESA)는 2022년 각료회의 (ESA’s Ministerial council)에서 “FutureNAV” 프로그램의 일환으로 다중계층 위성항 법 연구의 추진을 승인하였다. 미국은 2024년 미래의 하이브리드 PNT 연구를 위해서 Navigation Technology Satellite-3 (NTS-3) 위성을 발사할 예정이며, 최근 Eutelsat과 합병된 Oneweb도 저궤도 위성항법 기능을 적용할 예 정이다. 이와 같은 Low Earth Orbit (LEO) 위성항법시스템은 기존의 위성항법시스템과 상호보완적으로 PNT 사용자에게 보다 정확하고, 안전하고, 편리한 항법정보를 제공할 것으로 예상된다. 본 논문은 기존의 위성항법 보강시스템 (Augmentation System)의 성능과 저궤도 위성을 포함한 다중계층 위성항법 아키텍처 개별 구성의 관계를 연관시켜 분석함으로써 보강시스템의 성능향상 방안을 제안한다. 본 논문의 결과는 향후 우리나라에서 추진될 다중계층 위성항법 연구의 기초 자료가 될 것이다.

Performance Improvement of Augmentation System on Multi-layer Satnav Architecture

Eunsung Lee*, Daehee Won, Chulhee Choi

Recently, a new paradigm has emerged in the field of Global Navigation Satellite System (GNSS). For future hybrid Positioning, Navigation, and Timing (PNT) research, a new signal system is being developed, and multi-layer satellite navigation systems and services are being developed competitively. In 2022, the European Space Agency (ESA) approved the promotion of multi-layer satellite navigation research as part of the “FutureNAV” program at the ESA’s Ministerial council. The United States is scheduled to launch the Navigation Technology Satellite-3 (NTS-3) satellite for future hybrid PNT research in 2024, and Oneweb, which recently merged with Eutelsat, is also expected to apply Low Earth Orbit (LEO) satellite navigation functions. Such LEO satellite navigation system is expected to provide more accurate, safer, and more convenient navigation information to PNT users by complementing the existing satellite navigation system. This paper proposes a performance improvement plan for the augmentation system by analyzing the performance of the existing satellite navigation augmentation system and the relationship between the individual components of the multi-layer satellite navigation architecture including LEO satellites. The results of this paper will serve as basic data for future multi-layer satellite navigation research to be conducted in Korea.

Keywords: GNSS, multi-layer, augmentation, low earth orbit

Speaker 이은성* 한국항공우주연구원