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항법위성 상시관측시스템   Dual System Integration Technology

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■ 항법위성 관측 시스템 운용 필요성

• 인공위성을 이용하여 지상물의 위치, 고도, 속도 등에 관한 정보를 제공하는 위성항법(Global Navigation Satellite System)은 위치계산에 있어 위성의 배치사황에 따른 기하학적 위성궤도 및 시계오차, 전리층 지연오차, 대류권 지연오차, 다중경로, 사이클 슬립 등 측위오차가 발생
• 항법위성에 대한 결함과 무결성 감시로 위성항법 운용 환경을 안전하게 이용하기 위해 정보 기관의 대국민 이용효율 향상을 위한 시스템 운용장비 필요  


■ 관측요소 및 기능

• 항법 위성을 관측하는 시스템으로 오류 위성을 추적하여 전파 신호를 저장 및 분석
• 다중 상관 검출 기법을 통해 다중 경로 오차를 검출함으로써 항법 위성의 상태를 감시
• GPS, GLONASS, GALILEO, COMPAS 항법위성과 SBAS(QZSS, MSAS, WAAS 등) 보강항법 이용에 대한 한반도 상공의 기상과 이온층 대류층 전파환경을 상시 관측하고 항법신호처리, 신호품질감시, 무결성정보감시, 보정정보생성을 통한 실시간 오류분석과 위성감시하는 항법위성 관측 시스템


■ 항법위성신호 수신기 및 분석부

• GNSS 전 위성 전파신호 획득과 전파오류 정밀 추적기능
• GPS, GLONASS, Galileo 항범위성 수신기
• MSAS 위성 보강 항법 수신기 항법 신호처리
• RF-Signal Spectrum Analyzer(재밍감시)
• Multi-channel VSG-VSA
• Signal Data Analysis Processing
• GPS 다중상관기
• 추적안테나 신호 컨트롤
• 향후 Galileo 주파수 추가, COMPASS & QZSS
• SBAS 신호감시기능 연계 운용


■ 위성항법 신호 감시부

• 무결성 알고리즘 처리 및 RF 기반 정보분석 처리
• 위성신호 감시부 무결성 처리기로 전송
• 무결성에서 요구되는 주요 기능
• 기상장비와 연동하여 결과 처리
• 다중 상관 정보 분석장치
• RF 전파 간섭 감시 장치와 신호 분배기 RF 신호 수신
• GPS 위성 신호에 대한 상관값 분석
• 주변 전파 간섭 감시 결과를 전송
• 문제가 발생시 RF 데이터 수집
• GPS RF 신호의 중간주파수를 이산화해 수분동안 저장
• 소프트웨어 GNSS 수신기 분석에 의한 오류원인 파악


■ 위성항법 기준국

• DGNSS 보정정보 생성 서비스 및 주변기준국 연동감시
항범 위성 신호 수신기 및 분석부
• 위성항법 수신 정보와 위성 신호 감시부 정보 처리
• 주변 위성항법 보강신호 연계 관측 알람
    - 추후기능 보강 GBAS, ADS-B, MLAT, SBAS 관측
• 위성별 오차보정 정보 생성
    - 해양용 RTCM 메시지
    - 항공용 RTCA
    - 측량용 RTK 메시지
• 다채널 비콘(beacon) RSIM 수신기 연동 검증
    - 해양용 기준국 보정연계 감시


① 항법위성신호 수신 및 분석부
GPS, GLONASS 항법위성 수신기와 MSAS 위성 보강 항법 수신기 항법 신호처리 및 위성신호 전파 분석부로 기준국용 통합 위성항법 안테나로부터 수신된 신호는 신호 분배기를 통해 각 위성항법의 수신기로 입력되며, 수신기 정보는 서버를 통해 네트워크로 전송한다.


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② 위성 신호 감시부
GNSS 수신 분석부 정보는 위성신호 감시부 무결성 처리기로 전송, 무결성에서 요구되는 주요 기능을 기상장비와 연동하여 결과물 전송 또한 다중 상관 정보 분석장치와 항법 위성신호 수신 및 분석부의 RF 전파 간섭 감시 장치는 신호 분배가 RF 신호 수신을 통해, 각각 GPS 위성 신호에 대한 상관값 분석과 주변 전파 간섭 감시 결과를 전송하고 문제가 발생시 RF 데이터 수집장치를 통해 GPS RF 신호의 중간주파수를 이산화해 수 분 ~ 수 십분 동안 저장하고 추후 SDR 분석 기반을 마련한다.

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③ 위성 항법 기준국


항법 위성신호 수신기 및 분석부의 위성항법 수신 정보의 위성 신호 감시부 정보를 받아 위성 항법 기준국은 각 위성별 오차보정 정보를 생성한다.
- 보정 정보는 해양용 RTCM 메시지와, 항공용 RTCA, 측량용 RTK 메시지 생성

- 위성 항법 기준국은 다채널 비콘(Beacon) 수신기 연동 가능에 의한 검증

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④ 위성항법 감시 상황실 구축


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⑤ 통합안테나 설치(Antenna Pillar)


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