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2025-11-06 11:40-12:00 [A2-4] Multi-layer PNT (2)
위성항법 단일 지상국 운용을 위한 LEO 위성 네트워크 개념 설계 장진혁, 이철수, 정병기, 지규인, 이영재* 대한민국 독자 위성항법시스템인 Korean Positioning System (KPS)는 국토의 지리적 제약으로 인한 지상국 운용의 한계라는 근본적인 과제를 안고 있다. 본 연구는 이 문제에 대한 혁신적 해결책으로, 다 수 의 지상국을 대체하는 “궤도상의 가상 지상망(virtualized ground segment in orbit)”으로서 저궤도(LEO) 위성군을 KPS에 통합하는 아키텍처를 제안하고, 단일 지상국 운용의 기술적 실현 가능성을 검증한 다. 이를 위해 LEO 위성군이 지상국 역할을 수행하기 위한 핵심 요구조건인 (1) 단일 지상국과의 상시 접속(access) 능력과 (2) 위성 간 자율 네트워크 구성을 위한 인접 위성 링크(ASL) 가용성을 핵심 성능 지 표로 설정하였다. 파라미터 스윕 시뮬레이션을 통해 LEO 위성군의 주요 설계 변수(궤도면 수, 위성 수, 경사각, 고도 등)가 두 지표에 미치는 영향을 정량적으로 분석한다. 본 연구는 KPS의 지상 인프라 의존 도를 획기적으로 낮추어 시스템의 운영 효율성과 안정성을 극대화할 수 있는 LEO 위성군 아키텍처의 기술적 타당성을 제시했다는 점에서 중요한 의의를 갖는다. A Conceptual Design of LEO Satellite Network for Single Ground Station Operation of KPS JinHyeok Jang, Chulsoo Lee, Byunggi Jung, Gyu-In Jee, Young Jae Lee*
The Korean Positioning System (KPS), South Korea's independent satellite navigation system, faces a fundamental challenge in operating its ground segment due to the nation's geographical constraints.
This
study proposes an innovative solution: an architecture that integrates a Low Earth Orbit (LEO) constellation with KPS to serve as a “Virtualized Ground Segment in Orbit,” replacing the need for multiple
ground
stations and verifying the technical feasibility of a single-ground-station concept. To this end, key performance indicators were established based on the requirements for the LEO constellation to function
as a
ground network: (1) continuous Access capability with a single ground station and (2) the availability of Adjacent Satellite Links (ASL) for an autonomous network. Through parameter sweep simulations
analyzing the constellation's key design variables (number of planes, satellites, inclination, altitude, etc.), the results quantitatively demonstrate their impact on these two indicators. This study is significant
in
demonstrating the technical feasibility of a LEO-augmented architecture that can drastically reduce KPS's dependency on ground infrastructure, thereby maximizing its operational efficiency and stability.
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