KR101398382B1 - 실시간으로 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치 및 방법 - Google Patents

실시간으로 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치 및 방법 Download PDF

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고완진
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Abstract

항공기 착륙 시설의 실시간 성능 평가 장치가 제공된다. 상기 평가 장치는 상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 다중모드 수신기, 적어도 하나의 위성으로부터 수신되는 GPS 신호 및 DGPS 지상국으로부터 수신되는 DGPS 보정신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성하는 DGPS 수신기 및 상기 착륙 유도 정보와 상기 고정밀 위치 정보를 비교하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 계산하는 성능 평가부를 포함한다.

Description

실시간으로 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR EVALUATION METHOD OF AIRCRAFT LANDING SYSTEM}
항공기의 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치 및 방법에 연관되며, 보다 특정하게는 항공기의 공항 착륙을 위해 사용되는 시스템에서 착륙 시설의 성능을 실시간 평가를 제공하는 장치 및 방법에 연관된다.
외국에서 개발된 항공기 착륙 시설에는 이를 테면, 계기착륙시스템, 위성항법시스템이 사용될 수 있다. 대부분이 계기착륙시스템을 사용하지만, 최근 들어 위성항법시스템 또한 추가되어 사용되고 있다.
종래의 상기 계기착륙시스템 및 위성항법시스템 성능 평가 시스템은 신호 분석기, 다중모드 수신기, GPS 수신기를 통해 수신된 정보를 디코딩하고, 디스플레이 장치를 통해 디스플레이함으로써 수신되는 신호의 세기 및 정보를 확인하였다.
이와 같이, 종래의 성능 평가 시스템은 단순히 신호의 수신이 잘 되는지 만을 확인할 뿐 다중모드 수신기에서 출력되는 항공기 착륙 유도 정보 이를 테면, 항공기 착륙 시설이 제공하는 착륙 유도 정보의 정확도에 대해서는 실시간으로 분석을 하지 못한다.
따라서, 항공기 착륙 시설에 대한 좀 더 구체적인 평가는 비행 시험 종류 후, 시스템에 저장된 데이터에 대한 후처리 분석을 통해 얻을 수 밖에 없다.
일측에 따르면, 상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 다중모드 수신기, 적어도 하나의 위성으로부터 수신되는 GPS(Global Positioning System) 신호 및 DGPS (Differential GPS) 지상국으로부터 수신되는 DGPS 보정신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성하는 DGPS 수신기 및 상기 착륙 유도 정보와 상기 고정밀 위치 정보를 비교하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 계산하는 성능 평가부를 포함하는 항공기 착륙 시설의 실시간 성능 평가 장치가 제공된다.
일실시예에 따르면, 상기 DGPS 수신기는 RTK(Real Time Kinematic) 항법 모드로 세팅되어 RTK 측량 기법을 이용하여 상기 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 고정밀 위치 정보는 상기 항공기의 실제 위치와의 오차 수준이 미리 설정된 임계치 미만일 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 항공기 착륙 시설은 GBAS(Ground Based Augmentation System) 또는 SBAS(Satellite Based Augmentation System) 중 어느 하나이며, 상기 착륙 유도 정보는 상기 항공기의 코스 편위 측방 편위(Lateral Deviation), 고도 편위(Vertical Deviation), LTP/FTP까지의 거리, 위치, 속도, 시간, VPL/HPL (Vertical Protection Level/Horizontal Protection Level) 및 비행 경로 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 성능 평가부는 위치 정확도 평가부를 포함할 수 있다. 상기 위치 정확도 평가부는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 위치와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 제2 위치를 비교하여, 상기 착륙 시설의 위치 정보 제공의 정확도를 평가할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 성능 평가부는 보호 수준 평가부를 포함할 수 있다. 상기 보호 수준 평가부는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 VPL/HPL과 상기 고정밀 위치 정보를 이용하여 계산된 VAL/HAL을 비교하여, 상기 착륙 시설의 보호 수준을 평가할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 성능 평가부는 거리 오차 평가부를 포함할 수 있다. 상기 거리 오차 평가부는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 제1 거리와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 상기 LTP/FTP까지의 제2 거리를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 LTP/FTP 거리 오차의 수준을 평가할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 장치는 상기 착륙시설이 제공하는 상기 항공기의 제1 코스 편위와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기의 제2 코스 편위를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 코스 편위의 정확도를 평가하는 코스 편위 평가부를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 코스 편위는 측방 편위(Lateral Deviation)를 포함할 수 있다. 상기 코스 편위 평가부는 활주로의 LTP/FTP에서 상기 활주로의 FPAP(Flight Path Alignment Point)로 향하는 단위 벡터를 계산하고, 상기 활주로의 LTP/FTP에서 TCP(Threshold Cross Point)로 향하는 단위 벡터를 계산할 수 있다. 또한, 상기 항공기의 측방 편위를 DDM(Difference in Depth of Modulation)으로 변환하여 상기 착륙 시설이 제공하는 상기 측방 편위의 정확도를 평가할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 코스 편위는 고도 편위(Vertical Deviation)를 포함할 수 있다. 상기 코스 편위 평가부는 상기 활주로의 LTP/FTP에서 상기 TCP로 향하는 단위 벡터를 계산하고, ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 GERP(GLS Elevation Reference Point) 벡터를 계산할 수 있다. 또한, 상기 항공기의 측방 편위를 상기 DDM으로 변환하여 상기 착륙 시설이 제공하는 상기 고도 편위의 정확도를 평가할 수 있다.
다른 일측에 따르면, 실시간으로 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 방법이 제공된다. 상기 성능 평가 방법은 상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 단계, 적어도 하나의 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고 및 DGPS 지상국으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하는 단계, 상기 GPS 신호와 상기 DGPS 보정 신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성하는 단계 및 상기 착륙 유도 정보와 상기 고정밀 위치 정보를 비교하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 위치와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 제2 위치를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 위치 정보를 평가하는 단계 및 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 VPL/HPL과 상기 고정밀 위치 정보를 이용하여 계산된 VAL/HAL을 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 상기 착륙 시설의 보호 수준을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 제1 거리와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 상기 LTP/FTP까지의 제2 거리를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 LTP/FTP 거리 오차 수준을 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 방법은 상기 착륙시설로부터 제공되는 상기 항공기의 제1 코스 편위와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기의 제2 코스 편위를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 코스 편위의 정확도를 평가하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1은 일실시예에 따른, 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치의 블록도이다.
도 2는 일실시예에 따른, 상기 항공기 착륙 시설 성능 평가 장치가 적용된 착륙 시설 점검 시스템의 블록도이다.
도 3은 일실시예에 따른, 항공기 착륙 시설 성능 평가 장치의 블록도이다.
도 4는 일실시예에 따른, 성능 평가부의 블록도이다.
도 5는 일실시예에 따른, 위치 정확도 평가부에서 착륙 유도 정보에 포함되는 위치 정확도를 평가하는 흐름도이다.
도 6은 일실시예에 따른, 보호 수준 평가부에서 착륙 유도 정보에 포함되는 보호 수준을 평가하는 흐름도이다.
도 7은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 착륙 유도 정보에 포함되는 코스 편위를 평가하는 흐름도이다.
도 8은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 측방 편위 계산의 세부 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
도 9은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 고도 편위 계산의 세부 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
이하에서, 일부 실시예들을, 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 그러나, 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다.
아래 설명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 관례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한 특정한 경우는 이해를 돕거나 및/또는 설명의 편의를 위해 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 설명 부분에서 상세한 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 아래 설명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 그 용어가 가지는 의미와 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 이해되어야 한다.
항공기의 공항 착륙을 위해 이를 테면, 계기착륙시설(instrument landing system)(ILS)(또는 MLS(Microwave Landing System))이 일반적으로 사용되고 있으며, 향후에는 위성항법시스템(Ground Based Augmentation System)(GBAS)(또는 SBAS)의 이용이 예상되고 있다.
상기 ILS에서 착륙 시설은 활주로 근처의 연장선 위에 설치된 로컬라이저(Localize) 송신기와 글라이드패스(Glidepath) 송신기, 활주로 말단에서 약 1km와 8km에 설치된 마커 비컨 등으로 구성될 수 있다. 또한 상기 ILS가 제공할 수 있는 정보는 측방 편위, 고도 편위 및 LTP/FTP까지의 거리(ILS에서 제공하는 상기 LTP/FTP는 정확한 값으로 제공되지 않음)를 포함한다.
상기 GBAS는 GPS 신호의 위치 오차를 보정하여 현재 위치를 실시간으로 1m 이내로 알 수 있도록 하는 시스템이다. 또한, 상기 GBAS는 상기 항공기의 정밀 착륙, 이륙 항로 구성 등 모든 항법에 적용 가능한 기술이며, 항공 장비 및 각종 IT 장비의 시각 동기에 활용될 수 있다. 상기 GBAS가 제공할 수 있는 정보는 상기 측방 편위, 상기 고도 편위, 상기 LTP/FTP까지의 거리 외에도 상기 항공기의 위치, 상기 항공기의 속도, 시간 및 비행 경로 등을 포함할 수 있다.
종래에 ILS 또는 GBAS를 이용하는 경우, 상기 항공기의 상기 착륙 시설에 대한 성능 평가는 이를 테면, 시스템에 저장된 데이터에 대한 후처리 분석과 같이 상기 항공기의 비행 시험 종류 후에 이루어 질 수 있다.
따라서, 본 발명은 위와 같은 단점을 극복하기 위해 실시간으로 상기 항공기의 상기 착륙 시설의 성능을 실시간으로 평가하는 장치 및 방법을 제공한다.
도 1은 일실시예에 따른, 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 장치(100)의 블록도이다.
일실시예에 따르면, 상기 항공기의 상기 착륙 시설을 실시간으로 성능 평가하는 장치(100)는 상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 다중모드 수신기(110)를 포함할 수 있다.
상기 ILS 및 MLS의 경우, 상기 유도 정보는 측방 편위(Lateral Deviation), 고도 편위(Vertical Deviation) 만을 포함할 수 있다. 상기 GBAS 및 SBAS의 경우, 상기 유도 정보는 상기 측방 편위, 상기 고도 편위뿐만 아니라 LTP(Landing Threshold Point)/FTP(Fictitious Threshold Point)까지의 거리, 상기 항공기의 위치, 상기 항공기의 속도, 시간, VPL(Vertical Protection Level)/HPL(Horizontal Protection Level) 및 비행 경로(Flight Path) 등을 포함할 수 있다.
또한, 일실시예에 따른 상기 장치(100)는 DGPS 수신기(120)와 성능 평가부(130)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 DGPS 수신기는 상기 적어도 하나의 위성으로부터 수신되는 GPS 신호와 DGPS 지상국으로부터 수신되는 DGPS 보정 신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성할 수 있다. 상기 성능 평가부는 상기 착륙 유도 정보와 상기 고정밀 위치 정보를 비교할 수 있으며, 상기 비교에 기초하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 계산하여 상기 착륙 시설을 실시간으로 평가할 수 있다.
일실시예에 따른 상기 DGPS 수신기는 RTK(Real Time Kinematic) 항법 모드로 세팅될 수 있으며, RTK 측량 기법을 이용하여 상기 고정밀 위치 정보를 실시간으로 생성할 수 있다. 또한, 상기 고정밀 위치 정보는 상기 항공기의 실제 위치와의 오차 수준이 미리 설정된 임계치 미만이 될 수 있다.
도 2는 일실시예에 따른, 상기 항공기 착륙 시설 성능 평가 장치가 적용된 착륙 시설 점검 시스템의 블록도이다.
일실시예에 따르면, 안테나(202)는 VHF/UHF 안테나 일 수 있다. 안테나(202)는 상기 ILS의 상기 로컬라이저(Localizer)(VHF 대역)와 그라이드패스(Glidepath)(UHF대역) 신호를 수신할 수 있으며, BAS VDB(VHF 대역) 신호를 수신할 수 있다. 안테나(204)는 GPS 안테나일 수 있으며, GNSS 위성 신호를 수신할 수 있다.
일실시예에 따른 안테나(206)는 DGPS 안테나일 수 있으며, DGPS 지상국에서 송신하는 캐리어(Carrier) 기반의 DGPS 보정 정보를 수신할 수 있다. 신호 분석기(210)는 상기 ILS의 상기 로컬라이저 및 그라이드패스 신호와 상기 GBAS의 VDB 신호의 신호 세기 및 신호 간섭을 평가할 수 있다. 다시 말하면, 각각의 신호에 대한 전계 강도 요구 사항(Field Strength requirement)이 정해져 있는데, 수신된 각각의 신호들이 이러한 요구 사항(requirement)을 만족하는지를 평가하기 위한 목적으로 탑재될 수 있다.
다중 모드 수신기(220)는 상기 ILS, 상기 MLS, 상기 GBAS, 상기 SBAS 등과 같은 상기 항공기 착륙 시설에서 송신하는 신호를 수신하여 상기 항공기가 활주로에 접근하여 착륙할 수 있도록 항공기 착륙 유도 정보를 생성하고 출력할 수 있다. 상기 유도 정보는 상기 ILS 및 상기 MLS 같은 경우에는 오직 측방 편위(Lateral Deviation), 고도 편위(Vertical Deviation)를 제공할 수 있다. 그러나, 상기 GBAS 또는 상기 SBAS와 같은 경우 상기 측방 편위, 상기 고도 편위, 상기 LTP/FTP까지의 거리 등을 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 DGPS 수신기(230)는 상기 GPS 안테나와 상기 DGPS 안테나를 통해 수신된 상기 GPS 신호와 상기 DGPS 보정 신호(캐리어 기반)를 이용하여 고정밀 항공기 위치 정보(수 CM의 위치 정보)를 실시간으로 생성할 수 있다. 이 경우, 상기 DGPS 수신기의 항법 모드는 RTK로 설정될 수 있다.
도 2에서 도시되는 제어 컴퓨터(550)는 크게 네 가지의 기능을 포함할 수 있다. 상기 제어 컴퓨터는 시스템을 제어하는 제어부(252)를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 사용자가 원하는 정보를 출력할 수 있도록 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기를 제어할 수 있다.
또한, 상기 제어 컴퓨터는 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 정보 및 제어컴퓨터에서 각 장비로 입력되는 입력정보 저장하는 저장부(254)를 포함할 수 있고, 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 정보를 디스플레이 하는 디스플레이부(256)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따르면, 상기 제어 컴퓨터는 성능 평가부(258)를 포함할 수 있다. 상기 성능 평가부는 상기 다중모드 수신기에서 출력되는 상기 착륙 유도 정보와 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 상기 항공기의 상기 고정밀 위치 정보를 비교하고 평가함으로써 각각의 항공기의 착륙 시설에서 제공하는 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 평가할 수 있다.
도 2에 도시되는 전원 공급 장치(260)는 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기, 상기 제어컴퓨터, 디스플레이 장치(270)에서 필요한 전원을 공급하는 장치가 될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 전원 공급 장치는 각각의 장비에서 요구하는 전원 요구 규격이 다를 경우에도, 이를 다 만족할 수 있도록 제작이 가능할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 이를 테면, 모니터, LCD, LED와 같은 디스플레이 가능한 장치로써 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 정보를 디스플레이 하는 장치이다.
도 3은 일실시예에 따른, 항공기 착륙 시설 성능 평가 장치의 블록도이다. 도 3에서 도시된 바와 같이, 상기 성능 평가 장치의 주요 기능은 이를 테면, 시스템 제어 기능(310), 디스플레이 기능(320), 성능 평가 기능(330) 및 저장 기능(340)과 같이 네 가지로 구분될 수 있으며, 각각의 기능은 실시간으로 동작이 가능하다.
상기 시스템 제어 기능은 상기 제어부가 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기가 사용자가 원하는 정보를 출력하도록 각각의 장치를 제어하는 기능일 수 있다. 상기 디스플레이 기능은 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 정보를 디스플레이 하는 기능일 수 있다.
또한, 상기 성능 평가 기능은 상기 다중모드 수신기에서 출력되는 상기 착륙 유도 정보와 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 상기 항공기의 상기 고정밀 위치 정보를 비교하고, 이것을 평가하는 기능이다. 이 기능을 통해 상기 착륙 시설이 제공하는 상기 착륙 유도 정보의 정확도 성능을 평가할 수 있다.
상기 저장 기능은 상기 신호분석기, 상기 다중모드 수신기, 상기 DGPS 수신기에서 출력되는 정보와 상기 제어 컴퓨터에서 각각의 장치로 입력되는 상기 입력 정보를 저장하는 기능이다.
일실시예에 따른 상기 성능 평가 기능은 다시 보호 수준 평가(350), 위치 정확도 평가(360), 코스 편위 평가(370), LTP/FTP 거리 오차 평가 및 신호 세기/간섭 평가(390)를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 보호 수준 평가(350)에서는 상기 위성항법을 이용하는 상기 GBAS와 상기 SBAS일 경우 보호 수준 정보를 제공할 수 있다. 그러나, 상기 ILS와 MLS의 경우, 상기 항공기의 위치 정보에 대한 보호수준(HPL: Horizontal Protection Level, VPL: Vertical Protection Level) 정보를 제공하지 않는다. 또한, 상기 GBAS와 상기 SBAS에서 제공하는 상기 보호 수준 정보를 ICAO에서 제시한 보호 수준 요구한계인 경보한계(HAL: Horizontal Alert Limit, VAL:Vertical Alert Limit)와 비교 평가 할 수 있다. 상기 보호 수준을 평가하는 기능은 아래에서 더 상세히 기술된다.
일실시예에 따른 위치 정확도 평가(360) 또한 상기 ILS와 상기 MLS에서 상기 항공기의 상기 위치 정보를 제공하지 않으며, 상기 위성항법을 이용하는 상기 GBAS와 상기 SBAS의 경우 상기 항공기의 상기 위치 정보를 제공한다. 따라서 상기 GBAS와 상기 SBAS에서 제공하는 상기 위치 정보의 정확도를 평가하기 위해 해당 모듈이 사용된다.
일실시예에 따른 상기 위치 정확도의 평가 방법은 상기 DGPS 수신기로부터 RTK를 통해 측정되는 상기 항공기의 위치 좌표와 상기 다중모드 수신기에서 출력되는 상기 항공기 위치 좌표를 차분하는 방법을 포함할 수 있다. 그러므로, 상기 위성항법을 이용하는 상기 착륙 시설로부터 제공되는 상기 위치 정보의 오차를 얻을 수 있다.
일실시예에 따른 상기 코스 편위 평가는 상기 항공기가 이동해야 하는 비행 경로(Flight Path)로부터 상기 항공기가 측방(Lateral) 방향과 고도(Vertical) 방향으로 얼마나 편위(Deviation)되어 있는지를 평가하는 것이다. 이 것은 상기 ILS, 상기MLS, 상기 GBAS, 상기 SBAS 등 모든 항공기 착륙시설이 제공할 수 있는 값이며, 반드시 상기 항공기의 착륙 유도를 위해 제공되어야만 하는 값이다.
그러나, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 RTK의 위치 정보를 이용함으로써 이를 테면, ILS와 GLS(Global Locating System)의 직접적인 성능을 비교하고 평가할 수 있으며, 본 발명의 일실시예에 따라, 상기 착륙 시설에서 제공되는 코스 편위 정보의 정확도를 평가하는 알고리즘은 아래에서 더 상세히 기술된다.
도 4는 일실시예에 따른, 성능 평가부(130)의 블록도이다. 위에서 언급한 성능 평가부의 기능과 같이 상기 성능 평가부는 각각의 기능을 수행하는 장치들로 구성될 수 있다.
일실시예에 따른 위치 정확도 평가부(410)는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 위치와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 위치를 비교하여, 상기 착륙 시설의 위치 정보 제공의 정확도를 평가하는 장치일 수 있다. 또한, 보호 수준 평가부(420)는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 VPL/HPL과 상기 고정밀 위치 정보를 이용하여 계산된 VAL/HAL을 비교하여, 상기 착륙 시설의 보호 수준을 평가하는 장치일 수 있다.
일실시예에 따른 거리 오차 평가부(430)는 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 거리와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 거리를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 LTP/FTP 거리 오차의 수준을 평가할 수 있다. 일실시예에 따른 코스 편위 평가부(440)는 상기 착륙시설이 제공하는 상기 항공기의 코스 편위와 상기 고정밀 위치 정보에 포함되는 상기 항공기의 코스 편위를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 코스 편위의 정확도를 평가할 수 있다.
도 5는 일실시예에 따른, 위치 정확도 평가부(410)에서 착륙 유도 정보에 포함되는 위치 정확도를 평가하는 흐름도이다. 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 ILS와 상기 MLS는 상기 항공기의 상기 위치 정보를 제공하지 않으며, 상기 위성항법을 이용하는 상기 GBAS와 상기 SBAS는 상기 항공기의 상기 위치 정보를 제공한다.
그러므로, 상기 GBAS와 상기 SBAS로부터 제공되는 상기 위치 정보의 정확도 평가를 위해 해당 모듈이 사용될 수 있다. 평가 방법은 상기 다중모드 수신기(MMR)(Multi-Mode Receiver)로부터 상기 항공기 위치 좌표를 제공 받고(510), 상기 DGPS 수신기로부터 RTK를 통해 측정된 상기 항공기의 상기 위치 좌표를 수신할 수 있다(540). 이 경우, 상기 MMR의 모드가 상기 GBAS 또는 상기 SBAS일 경우(520)에만 다음 단계인 차분 계산 단계로 진행될 수 있으며, 상기 MMR 모드가 이를 테면, 상기 ILS 또는 상기 MLS 일 경우에는 차분 계산 단계 또는 위치 정확도 평가를 수행하지 않고 바로 종료될 수 있다.
일실시예에 따라 상기 다중모드 수신기로부터의 상기 항공기의 상기 위치 좌표와 상기 DGPS 수신기로부터 RTK를 통해 측정된 상기 항공기의 상기 위치 좌표(540)를 차분함으로써(530) 상기 항공기의 상기 착륙 시설에서 제공한 위치 정보의 오차를 획득할 수 있다.
도 6은 일실시예에 따른, 보호 수준 평가부에서 착륙 유도 정보에 포함되는 보호 수준을 평가(600)하는 흐름도이다.
일실시예에 따르면, 상기 ILS와 상기 MLS는 상기 항공기의 상기 위치 정보에 대한 보호 수준(HPL: Horizontal Protection Level, VPL: Vertical Protection Level) 정보를 제공하지 않는다. 그러나, 상기 위성항법을 이용하는 상기 GBAS와 상기 SBAS는 상기 보호 수준 정보를 제공할 수 있다.
일실시예에 따른 보호 수준 평가(600) 방법은 상기 MMR로부터 상기 항공기 위치 좌표를 제공 받고(610), 그에 따른 상기 HPL 및 VPL을 제공 받는다(620),
DGPS 수신기로부터 고정밀 위치 정보를 제공 받고(630), 해당 위치 정보를 이용하여 상기 항공기와 LTP/FTP까지의 거리를 계산하여 ICAO에서 제시한 보호 수준 요구한계인 경보한계(HAL:Horizontal Alert Limit, VAL:Vertical Alert Limit)를 계산한다(640). 상기 비교 평가 단계는 상기 HPL 또는 상기 VPL이 상기 HAL 또는 VAL 보다 크거나 동일한지의 여부를 판단할 수 있다(650).
만약, 상기 HPL이 상기 HAL 보다 작거나 또는 상기 VPL이 상기 VAL 보다 작으면 상기 평가(600)는 종료되고, 반대로 상기 HPL이 상기 HAL의 이상이거나 또는 상기 VPL이 상기 VAL 이상이라면 경보 알림이 수행될 수 있다(660).
도 7은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 착륙 유도 정보에 포함되는 코스 편위를 평가(700)하는 흐름도이다.
일실시예에 따르면, 코스 편위는 측방 편위(Lateral Deviation) 및 고도 편위(Vertical Deviation)를 포함하는 것일 수 있다. 상기 코스 편위 평가는 상기 항공기가 이동해야 하는 비행 경로로부터 상기 항공기가 상기 측방 방향과 상기 고도 방향으로 얼마나 편위(Deviation)되어 있는지를 평가하는 것으로, 앞에서 언급되었던 상기 보호 수준 평가, 상기 위치 정확도 평가와는 달리, 상기 ILS, 상기 MLS, 상기 GBAS 및 상기 SBAS 등 모든 항공기의 착륙 시설이 제공하는 값이며, 반드시 항공기 착륙 유도를 위해 제공되어야만 하는 값이다.
일실시예에 따르면, 상기 DGPS 수신기를 RTK 모드로 세팅하고 DGPS 수신기에서 고정밀 항공기 위치 및 시간 정보가 출력되도록 제어한다(710). 상기 DGPS 수신기를 이용하여 상기 항공기의 3차원 위치정보(ECEF 좌표계 기준) 측정한다(720). 상기 DGPS 고정밀 위치 정보를 이용하여 상기 항공기의 실제 측방 편위와 고도 편위를 계산한다(730).
일실시예에 따른 상기 MMR의 모드 제어(여기서, 평가하고자 하는 지상의 항공기 착륙 시설이 상기 ILS일 경우, ILS모드로 세팅하고, 만약 상기 GBAS라면 GLS 모드로 세팅함. 상기 MMR 장치마다 제공 가능한 모드가 제한되지는 않으나, 최대 상기 ILS, 상기 MLS, 상기 GLS 및 상기 SBAS의 네 가지 모드 선택이 가능할 수 있음) 및 출력정보를 제어할 수 있다(750). 상기 MMR의 각각의 착륙 모드에 따라서 상기 측방 편위와 고도 편위를 측정한다(760).
일실시예에 따르면, 상기 단계(730)의 정보에서 상기 단계(760)정보를 차분하게 된다(740). 다시 말하면, 상기 DGPS 고정밀 위치 정보를 이용하여 상기 항공기의 실제 측방 편위와 고도 편위와 상기 MMR의 각각의 착륙 모드에 따른 상기 측방 편위와 고도 편위를 차분함으로써, 상기 실제 항공기 편위를 기준으로 상기 MMR에서 제공하는 상기 측방 편위 및 상기 고도 편위의 오차를 계산할 수 있다.
그러므로, 상기 MMR의 모드를 상기 ILS로 선택하면, 상기 ILS 지상 시스템이 제공하는 편위(Deviation) 정보의 정확도를 평가할 수 있고, 상기 GLS로 선택하면 상기 GBAS 지상시스템이 제공하는 편위 정보의 정확도를 평가할 수 있다(770).
도 8은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 측방 편위 계산의 세부 알고리즘을 나타내는 흐름도이다. 위에서 언급한 바와 같이, 일실시예에 따른 상기 코스 편위는 측방 편위(Lateral Deviation) 및 고도 편위(Vertical Deviation)를 포함하는 것일 수 있다.
일실시예에 따른 측방 편위 계산은 상기 활주로의 LTP(Landing Threshold Point) 및 FTP(Fictitious Threshold Point)(활주로 시단)에서 상기 활주로 FPAP(Flight Path Alignment Point)로 향하는 단위 벡터를(unit vector) 계산한다(810).
단계(810)에서
Figure 112012105301164-pat00001
은 단위 벡터이며,
Figure 112012105301164-pat00002
은 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 상기 FPAP 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00003
는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준한 상기 LTP 및 FTP의 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00004
는 상기 LTP/FTP와 상기 FPAP 사이의 거리이다.
일실시예에 따른 단계(820)에서, 상기 활주로의 상기 LTP 및 FTP에서 TCP(Threshold Cross Point, Final Approach Path와 활주로 시단이 서로 교차하는 점)로 향하는 단위 벡터를 계산한다.
여기서,
Figure 112012105301164-pat00005
는 단위벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00006
는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 TCP 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00007
는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 LTP/FTP의 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00008
는 상기 LTP/FTP와 상기 TCP간의 거리이다.
일실시예에 따른 단계(830)는
Figure 112012105301164-pat00009
벡터와
Figure 112012105301164-pat00010
벡터 사이의 외적을 계산함으로써
Figure 112012105301164-pat00011
방향 단위 벡터
Figure 112012105301164-pat00012
를 계산할 수 있고, 단계(840)에서
Figure 112012105301164-pat00013
벡터와
Figure 112012105301164-pat00014
벡터 사이의 외적을 계산함으로써
Figure 112012105301164-pat00015
(runway) 단위 벡터를 계산한다.
일실시예에 다른 단계(850)는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준하는 GARP(GLS(GNSS Landing System) Azimuth Reference Point) 포인트 벡터를 계산한다. 여기서, ΔGARP는 상기 FPAP 점에서 상기 GARP점까지의 거리를 나타낸다. 그 다음, 단계(860)는
Figure 112012105301164-pat00016
벡터와
Figure 112012105301164-pat00017
벡터 사이의 내적을 계산하여
Figure 112012105301164-pat00018
(Lateral Deviation)의 크기를 계산한다. 여기서, air는 항공기 위치이며,
Figure 112012105301164-pat00019
는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준하는 항공기 위치(air) 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00020
는 상기 GARP 점에서 상기 항공기 위치로 향하는 벡터(
Figure 112012105301164-pat00021
)이다.
일실시예에 다른 단계(870)는 상기 항공기의 측방 편위의 Angular(
Figure 112012105301164-pat00022
)를 계산한다. 여기서,
Figure 112012105301164-pat00023
는 측방 편위(Lateral Deviation)의 크기이고,
Figure 112012105301164-pat00024
는
Figure 112012105301164-pat00025
벡터와 GARP 점에서 상기 항공기 위치로 향하는 벡터(
Figure 112012105301164-pat00026
)의 내적의 크기이다. 단계(880)에서는 full-scale deflection(FSD) angle(
Figure 112012105301164-pat00027
)를 계산한다. CW 는 활주로 코스 폭(Course Width)이며,
Figure 112012105301164-pat00028
는 상기 LTP/FTP에서 상기 GARP까지의 거리를 나타낸다. 마지막으로 단계(890)에서 상기 항공기의 측방 편위를 DDM(Difference in Depth of Modulation)으로 변환한다.
도 9은 일실시예에 따른, 코스 편위 평가부에서 고도 편위 계산의 세부 알고리즘을 나타내는 흐름도이다.
일실시예에 따른 단계(910)는 상기 활주로 LTP/FTP에서 TCP(Threshold Cross Point, Final Approach Path와 활주로 시단이 서로 교차하는 점)로 향하는 단위 벡터를 계산한다(도 8의 단계(820)과 동일). 여기서, 단위 벡터는
Figure 112012105301164-pat00029
이고,
Figure 112012105301164-pat00030
는 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 TCP 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00031
는 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 LTP/FTP 포인트 벡터이고,
Figure 112012105301164-pat00032
는 상기 LTP/FTP와 상기 TCP 사이의 거리다.
일실시예에 따른 단계(920)는
Figure 112012105301164-pat00033
벡터와
Figure 112012105301164-pat00034
벡터 사이의 외적을 계산함으로써
Figure 112012105301164-pat00035
방향의 단위 벡터(
Figure 112012105301164-pat00036
)를 계산할 수 있다(도 8의 단계(830)과 동일). 또한, 단계(930)는 도 8의 단계(840)와 동일하게
Figure 112012105301164-pat00037
벡터와
Figure 112012105301164-pat00038
벡터 사이의 외적을 계산함으로써
Figure 112012105301164-pat00039
(runway) 단위 벡터를 계산한다.
일실시예에 따른 단계(940)는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 GERP(GLS Elevation Reference Point) 포인트 벡터(
Figure 112012105301164-pat00040
)를 계산한다. 여기서,
Figure 112012105301164-pat00041
는 글라이드패스 각도(Glide Path Angle)이고,
Figure 112012105301164-pat00042
는 상기 LTP/FTP와 상기 TCP 사이의 거리이고,
Figure 112012105301164-pat00043
는 GPIP점에서 GERP 점까지의 거리이며 이를 테면, 150m가 될 수 있다.
그 다음 단계인 단계(950)는 상기 항공기의 고도 편위(Vertical Deviation)의 Angular(
Figure 112012105301164-pat00044
)를 계산할 수 있다. 여기서,
Figure 112012105301164-pat00045
는 상기 ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 GERP 포인트 벡터이다.
일실시예에 따른 단계(960)는 상기 GERP에서 상기 항공기 위치로 향하는 벡터(
Figure 112012105301164-pat00046
)의 크기와 단계(950)에서 계산되는 고도 편위 각도(Vertical Deviation Angle(
Figure 112012105301164-pat00047
))를 이용하여 항공기 고도 편위(Vertical Deviation(
Figure 112012105301164-pat00048
)) 를 계산할 수 있으며, 단계(970)에서 상기 항공기 고도 편위를 DDM(Difference in Depth of Modulation)으로 변환할 수 있다.
일실시예에 따른 LTP/FTP 거리 오차 평가가 있을 수 있다. 상기 항공기의 상기 LTP/FTP까지의 거리정보는 상기 GBAS와 상기 SBAS 착륙 시스템만 제공하는 정보이다. 상기 DGPS 위치정보를 기준으로 상기 다중모드 수신기에서 출력되는 위치 정보를 차분함으로써 평가할 수 있다. 이 경우, 상기 다중모드 수신기는 상기 GBAS 또는 상기 SBAS로 세팅한 상태여야 한다.
일실시예에 따르면 상기 항공기 착륙 시설 성능 평가는 신호 세기 및 신호 간섭 평가도 이루어 질 수 있다. 상기 항공기는 각각의 항공기 착륙시설에서 송신되는 신호 ICAO Doc 8071 또는 RTCA Do-245 문서 규정에 따라 항공기 활주로 시단으로부터 일정범위 내에서 규정된 신호 강도로 수신할 수 있어야 한다. 앞에서 언급한 도 1의 상기 신호분석기(Spectrum Analyzer)를 이용하여 상기 신호 강도를 측정하고, 수신되는 신호를 분석함으로써 다른 항법시설(VOR, DME 등)에 의한 신호간섭은 없었는지 평가할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (15)

  1. 항공기 착륙 시설의 실시간 성능 평가 장치에 있어서,
    상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 다중모드 수신기;
    적어도 하나의 위성으로부터 수신되는 GPS 신호 및 DGPS 지상국으로부터 수신되는 DGPS 보정신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 위치 정보를 실시간으로 생성하는 DGPS 수신기;
    상기 착륙 유도 정보와 상기 위치 정보를 비교하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 계산하는 성능 평가부; 및
    상기 착륙시설이 제공하는 상기 항공기의 제1 코스 편위와 상기 위치 정보에 포함되는 상기 항공기의 제2 코스 편위를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 코스 편위의 정확도를 평가하는 코스 편위 평가부
    를 포함하는 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 DGPS 수신기는 RTK(Real Time Kinematic) 항법 모드로 세팅되어 RTK 측량 기법을 이용하여 상기 위치 정보를 실시간으로 생성하는 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 위치 정보는 상기 항공기의 실제 위치와의 오차 수준이 미리 설정된 임계치 미만인 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 항공기 착륙 시설은 GBAS(Ground Based Augmentation System) 또는 SBAS(Satellite Based Augmentation System) 중 어느 하나이며, 상기 착륙 유도 정보는 상기 항공기의 코스 편위측방 편위(Lateral Deviation), 고도 편위(Vertical Deviation), LTP/FTP까지의 거리, 위치, 속도, 시간, VPL/HPL (Vertical Protection Level/Horizontal Protection Level) 및 비행 경로 중 적어도 하나를 포함하는 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 성능 평가부는, 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 위치와 상기 위치 정보에 포함되는 제2 위치를 비교하여, 상기 착륙 시설의 위치 정보 제공의 정확도를 평가하는 위치 정확도 평가부
    를 포함하는 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 성능 평가부는, 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 VPL/HPL과 상기 위치 정보를 이용하여 계산된 VAL/HAL을 비교하여, 상기 착륙 시설의 보호 수준을 평가하는 보호 수준 평가부
    를 포함하는 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 성능 평가부는, 상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 제1 거리와 상기 위치 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 상기 LTP/FTP까지의 제2 거리를 비교하여, 상기 착륙 시설이 제공하는 LTP/FTP 거리 오차의 수준을 평가하는 거리 오차 평가부
    를 포함하는 장치.
  8. 삭제
  9. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코스 편위는 측방 편위(Lateral Deviation)를 포함하고,
    상기 코스 편위 평가부는, 활주로의 LTP/FTP에서 상기 활주로의 FPAP(Flight Path Alignment Point)로 향하는 단위 벡터를 계산하고, 상기 활주로의 LTP/FTP에서 TCP(Threshold Cross Point)로 향하는 단위 벡터를 계산하여, 상기 항공기의 측방 편위를 DDM(Difference in Depth of Modulation)으로 변환하여 상기 착륙 시설이 제공하는 상기 측방 편위의 정확도를 평가하는 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 제1 코스 편위는 고도 편위(Vertical Deviation)를 포함하고,
    상기 코스 편위 평가부는,
    활주로의 LTP/FTP에서 TCP로 향하는 단위 벡터를 계산하고, ECEF 좌표계 원점을 기준으로 하는 GERP(GLS Elevation Reference Point) 벡터를 계산하여, 상기 항공기의 측방 편위를 DDM으로 변환하여 상기 착륙 시설이 제공하는 상기 고도 편위의 정확도를 평가하는 장치.
  11. 실시간으로 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 방법에 있어서,
    상기 항공기 착륙 시설로부터 착륙 유도 정보를 수신하는 단계;
    적어도 하나의 위성으로부터 GPS 신호를 수신하고 및 DGPS 지상국으로부터 DGPS 보정 신호를 수신하는 단계;
    상기 GPS 신호와 상기 DGPS 보정 신호를 이용하여 운항 중인 항공기의 위치 정보를 실시간으로 생성하는 단계;
    상기 착륙 유도 정보와 상기 위치 정보를 비교하여 상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계; 및
    상기 착륙시설로부터 제공되는 상기 항공기의 제1 코스 편위와 상기 위치 정보에 포함되는 상기 항공기의 제2 코스 편위를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 코스 편위의 정확도를 평가하는 단계
    를 포함하는 성능 평가 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계는,
    상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 위치와 상기 위치 정보에 포함되는 제2 위치를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 위치 정보를 평가하는 단계; 및
    상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기의 제1 VPL/HPL과 상기 위치 정보를 이용하여 계산된 VAL/HAL을 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 상기 착륙 시설의 보호 수준을 평가하는 단계
    를 포함하는 성능 평가 방법.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 착륙 유도 정보의 정확도를 실시간으로 평가하는 단계는,
    상기 착륙 유도 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 LTP/FTP까지의 제1 거리와 상기 위치 정보에 포함되는 상기 항공기로부터 상기 LTP/FTP까지의 제2 거리를 비교함으로써 상기 착륙 시설로부터 제공되는 LTP/FTP 거리 오차 수준을 평가하는 단계
    를 포함하는 성능 평가 방법.
  14. 삭제
  15. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항의 항공기 착륙 시설의 성능을 평가하는 방법을 수행하는 프로그램을 수록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016068452A1 (ko) * 2014-10-31 2016-05-06 한국항공우주연구원 항공기 착륙을 위한 통합 착륙 수신 장치 및 그 제어 방법
JP2017154729A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ 航空機着陸システム及び方法
KR101827820B1 (ko) * 2015-10-26 2018-02-09 한국항공우주연구원 위성 항법 신호를 이용한 항공기 착륙 수신 장치 및 그 제어 방법
CN108074421A (zh) * 2018-01-29 2018-05-25 上海空地信息技术有限公司 一种基于时间的终端区进场效率测度方法
WO2023195571A1 (ko) * 2022-04-06 2023-10-12 한국공항공사 Uam 항로용 정밀 항법장치, 및 정밀 항법장치의 운용 방법

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0572317A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Japan Radio Co Ltd 着陸誘導システム
JPH11345399A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Toshiba Corp 着陸誘導システム
KR100819130B1 (ko) * 2007-05-02 2008-04-03 한국전자통신연구원 항공기 착륙 방법
KR20090069403A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 한국항공우주연구원 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0572317A (ja) * 1991-09-13 1993-03-26 Japan Radio Co Ltd 着陸誘導システム
JPH11345399A (ja) * 1998-05-29 1999-12-14 Toshiba Corp 着陸誘導システム
KR100819130B1 (ko) * 2007-05-02 2008-04-03 한국전자통신연구원 항공기 착륙 방법
KR20090069403A (ko) * 2007-12-26 2009-07-01 한국항공우주연구원 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016068452A1 (ko) * 2014-10-31 2016-05-06 한국항공우주연구원 항공기 착륙을 위한 통합 착륙 수신 장치 및 그 제어 방법
US9911343B2 (en) 2014-10-31 2018-03-06 Korea Aerospace Research Institute Integrated landing receiver for an aircraft landing and controlling method thereof
KR101827820B1 (ko) * 2015-10-26 2018-02-09 한국항공우주연구원 위성 항법 신호를 이용한 항공기 착륙 수신 장치 및 그 제어 방법
JP2017154729A (ja) * 2016-03-02 2017-09-07 ザ・ボーイング・カンパニーＴｈｅ Ｂｏｅｉｎｇ Ｃｏｍｐａｎｙ 航空機着陸システム及び方法
JP2021184280A (ja) * 2016-03-02 2021-12-02 ザ・ボーイング・カンパニーThe Boeing Company 航空機着陸システム及び方法
JP7170103B2 (ja) 2016-03-02 2022-11-11 ザ・ボーイング・カンパニー 航空機着陸システム及び方法
CN108074421A (zh) * 2018-01-29 2018-05-25 上海空地信息技术有限公司 一种基于时间的终端区进场效率测度方法
WO2023195571A1 (ko) * 2022-04-06 2023-10-12 한국공항공사 Uam 항로용 정밀 항법장치, 및 정밀 항법장치의 운용 방법

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