TOGA STUDY SHEET · 항법 · 항행시설
이해성 · REF
GPS · GNSS위성으로 위치를 계산하는 현대 항법의 심장 — 원리·세그먼트·무결성·증강·위협
GPS(그리고 GLONASS·Galileo·BeiDou를 아우르는 GNSS)는 여러 위성까지의 거리로 위치를 구하는 삼변측량 항법입니다. RNAV/RNP의 기반이지만, 무결성 감시(RAIM)와 증강 시스템 없이는 정밀접근에 못 쓰고, 재밍·스푸핑이라는 새로운 위협도 안고 있어요.
4개
위치 계산 최소 위성
5 / 6
RAIM / FDE 위성
3
세그먼트(우주·관제·사용자)
개요 · 원리trilateration
GPS는 각 위성이 쏜 신호의 도달 시간으로 위성까지 거리를 재고, 여러 위성 거리를 겹쳐 위치를 찾는 삼변측량을 씁니다. GPS는 미국 시스템이고, 여러 나라 위성군을 통칭하면 GNSS예요.
3 세그먼트segments
| 세그먼트 | 내용 |
|---|---|
| 우주(Space) | 위성군(24기 이상) · 중궤도 약 20,200km · 주기 약 12시간 |
| 관제(Control) | 감시국·주 관제국 → 궤도·시계 보정 |
| 사용자(User) | 항공기 등의 수신기 |
위치 계산positioning
| 원리 | 삼변측량 — 여러 위성까지 거리로 위치 결정 |
| 최소 위성 | 4개 (3개=위치 + 1개=수신기 시계 오차 보정) |
오차 요인errors
| 위성 시계·궤도(ephemeris) | 위성 측 오차 |
| 이온층·대류층 지연 | 전파 통과 지연 |
| 다중경로·수신기 잡음 | 지표 반사·장비 오차 |
| 위성 기하 배치(DOP) | 배치가 나쁘면 정밀도↓ (GDOP) |
무결성 감시integrity
| RAIM | 수신기 자체 무결성 감시 · 위성 5개(또는 4+기압보정) = 오류 탐지 |
| FDE | 위성 6개(또는 5+기압보정) = 오류 위성 탐지 + 배제 |
정밀 운항엔 위치뿐 아니라 '이 값을 믿어도 되나'라는 무결성이 필수.
증강 시스템augmentation
| 종류 | 방식 |
|---|---|
| ABAS | 항공기 기반 — RAIM/AAIM 등 기내 자체 |
| SBAS | 위성 기반 — 지상국 오차측정 → 정지위성 보정 방송 (WAAS·EGNOS·MSAS) · 정밀도 <1m |
| GBAS | 지상 기반 — 공항 국지 보정을 VHF로 (LAAS) · 정밀접근용 |
정밀도·정밀접근 능력: 대체로 GBAS·SBAS > ABAS.
위협 — 재밍 vs 스푸핑threats
| 재밍(Jamming) | 강한 잡음으로 신호를 덮어 차단 → 수신 불가 |
| 스푸핑(Spoofing) | 가짜 신호로 수신기를 속여 거짓 위치 유도 |
재밍=신호 죽이기, 스푸핑=거짓말시키기. 스푸핑이 더 교묘하고 위험.
공채·학과 빈출
- 3 세그먼트 = 우주·관제·사용자 · 원리 = 삼변측량
- 위치 계산 최소 4개 위성 (3=위치 + 1=시계 오차)
- RAIM 5개(탐지) / FDE 6개(탐지+배제) · 기압보정 시 각 −1
- 증강 = ABAS(항공기) · SBAS(위성·WAAS) · GBAS(지상·공항)
- 재밍 = 신호 차단 / 스푸핑 = 거짓 위치
관련 · RNAV/RNP · ILS · VOR/DME · 계기접근절차
관련 가이드see also
근거 · 참고references
- ICAO Annex 10 Vol I — GNSS·SBAS/GBAS·무결성 표준
- FAA AIM / GPS·WAAS (공용) — RAIM·FDE·증강·삼변측량
- 조종사 표준교재 — 공중항법 — GPS/GNSS
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