항법·유도·제어시스템 개발 '구슬땀'
항공기가 비행을 할 때 가장 중요한 것이 위치정보다.
조종사가 자신이 운행하는 항공기의 위치에 확신을 갖고 있어야 안전운행을 할 수 있다.
위치를 결정하는 항법시스템 중 대표적인 것이 위성항법시스템(GPS)이다.
이는 수신기를 사용해 고도 2만200㎞ 상공에 있는 24개의 위성에서 보내는 위치정보 중 몇 개를 받아 공간에서의 자신의 3차원 위치를 찾는 항법장치다.
국제민간항공기구(ICAO)는 급증하는 항공교통량에 대비하기 위해 위성항법시스템을 차세대 항행시스템으로 결정하고 오차를 보정해 정확한 위치정보를 주는 위성항법보정시스템의 구축과 활용을 각 국에 권고하고 있다.
한국항공우주연구원 항법제어그룹(그룹장 안이기)은 항공기 항법ㆍ유도ㆍ제어 시스템 체계를 종합적으로 연구하는 그룹이다.
이 그룹은 항공기가 활주로에 안전하게 접근해 착륙할 수 있도록 해주는 유도장비인 근거리 보정 위성항법시스템(LAAS)을 개발했다.
LAAS는 지상에 설치된 기준국 시스템과 이를 이용하는 항공기 탑재시스템으로 이뤄져있는데, GPS수신기로 받은 데이터에서 오차를 제거해 항공기의 위치를 정밀하게 알 수 있도록 해준다. LASS는 울산공항에서의 시범운영을 성공적으로 마치고 지난 여름부터는 김포공항에서 시험중이다.
기존의 계기착륙시스템(ILS)은 가상의 전파유도로를 하늘에 만들어 항공기 조종사가 이 전파빔라인을 따라 활주로에 착륙토록 한다.
그런데 ILS는 서비스 지역이 활주로에서 수평방향으로 좌우 15도 이하로 좁고, 또 산이 있는 쪽은 설치가 어렵다는 단점이 있다. 조종사가 항공기를 활주로 방향으로 맞추기 위해 선회 비행을 하는 것도 이 때문이다.
이에 비해 LAAS는 어느 방향에서나 항공기의 접근이 가능해 운항 안전성이 증대될 수 있다.
이 그룹은 ICAO를 중심으로 추진중인 미래항행시스템(CNS/ATM)과 LASS를 연계하면 실시간 종합항공교통정보망 구축에도 쓸 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이미 건설교통부 항공안전본부도 국내 환경에 가장 적합한 광역 위성항법보정시스템 구축방안을 세우고 향후 전 공역에 위성항법정보를 제공하는 광역위성항법시스템을 구축, 운영한다는 방침이어서 LAAS는 핵심장비로 활용될 것으로 보인다.
이 그룹은 또 무인항공기의 자율비행기술에 적용할 수 있는 자동비행시스템 기술도 개발중이다.
무인항공기는 원격 감시, 관측 및 탐사 등에 쓰일 것으로 기대되는데, 민수용 시장을 형성하기 위해서는 저가이면서 신뢰성이 높은 자동조종시스템 개발이 필요하다.
이 그룹은 관성항법시스템(INS)ㆍAHRSㆍVG와 같은 고가의 자세 센서를 쓰지 않고도 안정적인 자동조정이 가능한 시스템 개발을 추진하고 있다.
GPS수신기가 나오면서 INS 없이도 비행기의 위치파악이 가능해졌고 가격이 수백 달러 수준인 가속도계, 지구 자계센서, 정밀고도계, 속도계 등이 있어 이들 정보와 항공기 운동 방정식을 적절히 결합하면 안정적인 자동 조정 시스템을 구현할 수 있게 된 것.
이 그룹은 저정밀 센서의 실시간 보정과 함께 여러 센서 신호의 결합 및 보정 등을 통해 소형무인기의 자율비행 기술을 개발할 계획이다.
비행체의 자동비행을 유도ㆍ제어하는 초저가형 고정밀 항법 시스템을 개발, 소형화와 저가격화를 계속 추진하고 있다. 현재 무인비행체 자동비행에 적용하는 연구를 하고 있고, 향후에는 헬기나 경비행기의 지상제어시스템으로 쓸 수 있도록 할 계획이다.
이와 함께 성층권비행선과 스마트무인기의 자동항법 및 자동비행시스템 분야 연구도 진행하고 있다.
안이기 그룹장은 "항공기의 항법과 유도ㆍ제어 분야의 핵심기술 개발에 주력하고, 이를 관련 업계나 기간에 이전해 항공산업의 기초기반을 다지는데 주력하겠다"고 말했다.
대전〓조규환기자
항공기가 비행을 할 때 가장 중요한 것이 위치정보다.
조종사가 자신이 운행하는 항공기의 위치에 확신을 갖고 있어야 안전운행을 할 수 있다.
위치를 결정하는 항법시스템 중 대표적인 것이 위성항법시스템(GPS)이다.
이는 수신기를 사용해 고도 2만200㎞ 상공에 있는 24개의 위성에서 보내는 위치정보 중 몇 개를 받아 공간에서의 자신의 3차원 위치를 찾는 항법장치다.
국제민간항공기구(ICAO)는 급증하는 항공교통량에 대비하기 위해 위성항법시스템을 차세대 항행시스템으로 결정하고 오차를 보정해 정확한 위치정보를 주는 위성항법보정시스템의 구축과 활용을 각 국에 권고하고 있다.
한국항공우주연구원 항법제어그룹(그룹장 안이기)은 항공기 항법ㆍ유도ㆍ제어 시스템 체계를 종합적으로 연구하는 그룹이다.
이 그룹은 항공기가 활주로에 안전하게 접근해 착륙할 수 있도록 해주는 유도장비인 근거리 보정 위성항법시스템(LAAS)을 개발했다.
LAAS는 지상에 설치된 기준국 시스템과 이를 이용하는 항공기 탑재시스템으로 이뤄져있는데, GPS수신기로 받은 데이터에서 오차를 제거해 항공기의 위치를 정밀하게 알 수 있도록 해준다. LASS는 울산공항에서의 시범운영을 성공적으로 마치고 지난 여름부터는 김포공항에서 시험중이다.
기존의 계기착륙시스템(ILS)은 가상의 전파유도로를 하늘에 만들어 항공기 조종사가 이 전파빔라인을 따라 활주로에 착륙토록 한다.
그런데 ILS는 서비스 지역이 활주로에서 수평방향으로 좌우 15도 이하로 좁고, 또 산이 있는 쪽은 설치가 어렵다는 단점이 있다. 조종사가 항공기를 활주로 방향으로 맞추기 위해 선회 비행을 하는 것도 이 때문이다.
이에 비해 LAAS는 어느 방향에서나 항공기의 접근이 가능해 운항 안전성이 증대될 수 있다.
이 그룹은 ICAO를 중심으로 추진중인 미래항행시스템(CNS/ATM)과 LASS를 연계하면 실시간 종합항공교통정보망 구축에도 쓸 수 있을 것으로 기대하고 있다.
이미 건설교통부 항공안전본부도 국내 환경에 가장 적합한 광역 위성항법보정시스템 구축방안을 세우고 향후 전 공역에 위성항법정보를 제공하는 광역위성항법시스템을 구축, 운영한다는 방침이어서 LAAS는 핵심장비로 활용될 것으로 보인다.
이 그룹은 또 무인항공기의 자율비행기술에 적용할 수 있는 자동비행시스템 기술도 개발중이다.
무인항공기는 원격 감시, 관측 및 탐사 등에 쓰일 것으로 기대되는데, 민수용 시장을 형성하기 위해서는 저가이면서 신뢰성이 높은 자동조종시스템 개발이 필요하다.
이 그룹은 관성항법시스템(INS)ㆍAHRSㆍVG와 같은 고가의 자세 센서를 쓰지 않고도 안정적인 자동조정이 가능한 시스템 개발을 추진하고 있다.
GPS수신기가 나오면서 INS 없이도 비행기의 위치파악이 가능해졌고 가격이 수백 달러 수준인 가속도계, 지구 자계센서, 정밀고도계, 속도계 등이 있어 이들 정보와 항공기 운동 방정식을 적절히 결합하면 안정적인 자동 조정 시스템을 구현할 수 있게 된 것.
이 그룹은 저정밀 센서의 실시간 보정과 함께 여러 센서 신호의 결합 및 보정 등을 통해 소형무인기의 자율비행 기술을 개발할 계획이다.
비행체의 자동비행을 유도ㆍ제어하는 초저가형 고정밀 항법 시스템을 개발, 소형화와 저가격화를 계속 추진하고 있다. 현재 무인비행체 자동비행에 적용하는 연구를 하고 있고, 향후에는 헬기나 경비행기의 지상제어시스템으로 쓸 수 있도록 할 계획이다.
이와 함께 성층권비행선과 스마트무인기의 자동항법 및 자동비행시스템 분야 연구도 진행하고 있다.
안이기 그룹장은 "항공기의 항법과 유도ㆍ제어 분야의 핵심기술 개발에 주력하고, 이를 관련 업계나 기간에 이전해 항공산업의 기초기반을 다지는데 주력하겠다"고 말했다.
대전〓조규환기자
