KR20090069403A - 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치 - Google Patents

지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템(Ground Based Augmentation System, 이하 GBAS)을 위한 통신제어장치에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명은 지상시스템 및 항공기 탑재시스템으로 구성되며 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템(GBAS)에 있어서, 상기 GPS 신호를 수신하는 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 3차원 위치 계산을 위한 항법 데이터를 제공하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 GPS 수신기(20, 20ㅄ)로부터 상기 항법 데이터를 이용하여 상기 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 현재 위치를 실시간으로 계산하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 신호처리장치(30, 30ㅄ) 및 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)를 통하여 계산되는 데이터를 송수신하는 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)사이에 구비되어 GBAS 메시지 형식 자동 생성 및 해석을 수행하는 것을 특징이 있다.
GBAS, 통신제어장치, 신호처리장치, VDB 무선 모뎀

Description

지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치{Communication Controller Unit for Ground Based Augmentation System}
본 발명은 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템(Ground Based Augmentation System, 이하 GBAS)에 관한 것으로, 더 상세하게는 위치 정확성 성능 향상을 위한 차분 보정치를 계산하는 신호처리장치 및 VHF 데이터 방송(VHF Data Broadcast, 이하 VDB)의 무선모뎀 사이에서 인터페이스, GBAS 메시지 생성 및 해석을 담당하는 통신제어장치에 관한 것이다.
종래에는 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 계기착륙시스템 (Instrumental Landing System, 이하 ILS) 기술이 있었다.
상기 ILS는 접근이나 착륙을 위해 진입하는 항공기에 대하여 지상에 설치된 시설에서 지향성 전파를 발생시켜 활주로로 진입하는 방향, 각도, 거리를 지시하여 준다.
도 1은 종래기술인 ILS의 구성을 나타낸 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 ILS는 활주로 중심선의 지시정보를 제공하는 로컬라이저(Localizer)(1), 착륙 활공각 정보를 제공하는 글라이드 패스(Glide path)(2) 및 위치 정보를 제공하는 마커비콘(Marker Beacon)(3)을 포함하여 구성된 것이다.
상기 로컬라이저(1)는 지상에 설치되어 발신기와 기상의 로컬라이저(1) 수신기가 1쌍이 되며 108~112MHz의 주파수 반송파를 90~150Hz에 변조한 2개의 전파를 내어 그 교점이 중심 착륙 진입로가 되게 하여 활주로(4)에 접근하는 항공기(5)에 활주로(4) 중심선을 제공해 주는 기능을 수행한다.
상기 글라이드 패스(2)는 항공기(5)의 착륙 진입 경로 또는 그 진입 경로를 지시하는 계기이며 활주로(4)에 착륙하기 위하여 접근중인 항공기(5)에게 가장 안전한 착륙각도인 3ㅀ의 활공각 정보를 제공하는 기능을 수행한다.
상기 마커비콘(3)은 항공기(5)가 항공로(4) 또는 계기 진입 경로 비행 중에 조종사에게 특정 지점의 통과를 알리기 위한 기능을 수행하며 지상의 마커 비콘(3)과 항공기(5)의 수신 장치로 구성된다.
상기 마커비콘(3)은 ILS 방식으로 착륙하기 위한 계기 진입 경로 상에 활주로(4)의 끝에서 약 300m의 위치에 구비되는 이너 마커(Inner Marker)(3-1), 약 1,000m의 위치에 구비되는 미들 마커(Middle Marker)(3-2), 약 7~11km의 위치에 구비되는 아우터 마커(Outer Marker)(3-3)로 이루어지며, 75MHz의 VHF 대 지향성 전파를 상공으로 발사하여 활주로(4) 끝까지의 거리를 알려 준다.
전술한 ILS의 성능은 뛰어나지만 지상의 로컬라이저(1), 글라이드 패스(2), 및 마커비콘(3) 등의 시설이 설치되어 있어야 하는 지상 고착형 시스템이기 때문에 설치에 막대한 비용이 소요될 뿐만 아니라 넓은 공간을 필요로 하고 산악 지형이 많은 우리나라의 소형 공항에는 ILS의 설치 및 운용이 곤란한 문제점이 있다.
상기한 문제점을 극복하기 위하여 GPS 신호를 이용한 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 시스템으로서 GBAS가 개발되고 있다. GBAS 통합 시스템은 크게 GPS 안테나, GPS 수신기, 통신제어 기능을 포함한 신호처리장치, 및 VDB 송수신 무선 모뎀으로 구성이 된다. 상기와 같은 GBAS 통합시스템을 외국으로부터 도입할 경우에는 설치와 운용에 기술적인 문제는 완화할 수 있지만 막대한 비용을 투입해야 하는 문제점이 있다.
또한, 상용 컴퓨터를 사용하여 GBAS 기능을 구현하는 경우더라도 통신 규격을 변환해주는 별도의 H/W 장치만을 채택하고 GBAS 메시지 생성 및 해석도 신호처리장치에서 담당하기 때문에 컴퓨터에 상당한 부담이 가중되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 본 발명의 통신제어장치(40)를 신호처리장치(30, 30ㅄ)와 VDB 송수신 무선모뎀(50, 50ㅄ) 사이에 구비하여 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ) 및 VDB 송수신 무선 모뎀 간(50, 50ㅄ)의 인터페이스를 형성하고 RTCA(Radio Technical Commission for Aeronautics) 표준 규격의 GBAS 메시지에 대한 생성 및 해석 기능을 제공함을 그 목적으로 한다.
또한, 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)의 상용 컴퓨터에서 제공하는 RS-232 규격의 직렬 포트 및 상기 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)에서 제공하는 RS-485 규격의 직렬 포트 사이의 H/W 인터페이스를 제공하여 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ) 및 VDB 송수신 무선모뎀(50, 50ㅄ) 사이의 연결을 용이하게 하는데 목적이 있다.
또한, 통신제어장치(40)는 동작 및 기능에 따라 송신 모드와 수신 모드로 나뉘어 송신 모드에서는 GBAS 지상 시스템을 위한 GBAS 메시지 생성, 수신 모드에서는 GBAS 탑재 시스템을 위한 GBAS 메시지 해석 기능을 수행하여 RTCA 표준 규격인 GBAS 메시지 생성 및 해석 기능을 제공하는 목적도 있다.
또한, GBAS 지상 시스템에서 다수의 GPS 안테나 및 수신기를 사용할 경우에 다수의 신호처리장치와 통신제어장치의 연결이 가능하도록 하는 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치는 지상시스템 및 항공기 탑재시스템으로 구성되며 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템에 있어서, 상기 GPS 신호를 수신하는 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 3차원 위치 계산을 위한 항법 데이터를 제공하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 GPS 수신기(20, 20ㅄ)로부터 상기 항법 데이터를 이용하여 상기 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 현재 위치를 실시간으로 계산하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 신호처리장치(30, 30ㅄ) 및 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)를 통하여 계산되는 데이터를 송수신하는 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)사이에 구비되어 GBAS 메시지 형식 자동 생성 및 해석을 수행하는 것을 특징으로 가진다.
여기서, 상기 통신제어장치(40)는 동작 및 기능에 따라 송신모드 및 수신모드가 정해지며 송신모드 통신제어장치(40-1)는 GBAS 지상시스템용 신호처리장 치(20) 및 VDB 송신 무선모뎀(50)사이에 구비되어 상기 신호처리장치(20)에서 계산되는 차분 보정치, 상기 지상시스템 관련 데이터 및 상기 지상시스템이 설치된 공항의 최종접근부문 정보를 포함하여 GBAS 메시지를 생성하는 것을 특징으로 가지고, 수신모드 통신제어장치(40-2)는 GBAS 항공기의 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ) 및 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)사이에 구비되어 상기 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)을 통해 수신된 GBAS 메시지를 해석하여 위치 정확성 향상을 위한 차분 보정치를 상기 GBAS 항공기의 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ)에게 제공하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)의 통신규격인 RS-422 직렬포트 및 VDB 송수신 무선모뎀(50, 50ㅄ)의 통신규격인 RS-485 직렬포트의 통신을 위해 통신 규격 변환 기능을 수행하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 상기 GPS 수신기(20, 20ㅄ)로부터 1 PPS(Pulse Per Second, PPS) 신호를 제공 받아 시분할 다중접속 방식을 채택한 상기 VDB 송수신 무선모뎀(50, 50ㅄ)의 시각동기용으로 상기 1 PPS 신호를 상기 VDB 송수신 모뎀(50, 50ㅄ)에 제공하는 것을 특징으로 가진다.
또한, 상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 다수의 GPS 안테나, GPS 수신기, 및 다수의 신호처리장치를 채택한 GBAS 에 있어서 상기 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)과의 인터페이스가 용이하도록 하드웨어 다중 제어 기 능을 수행하는 것을 특징으로 가진다.
한편, 상기 통신제어장치(40-1, 40-2)는 하나의 통신제어장치(40)로 구성되며 상기 통신제어장치(40)의 전면에는 전원스위치(41), 송신모드스위치(42), 수신모드스위치(43), 입출력 장치가 연결되는 콘솔 연결부(44), 디버깅을 위한 제 1 장치연결부(45) 및 프로그램 기록을 위한 제 2 장치연결부(46)가 구비되며, 상기 통신제어장치(40)의 후면에는 상기 VDB 송신 무선모뎀(50)과의 연결을 위한 제 1 VDB 무선모뎀연결부(47-1) 및 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)과의 연결을 위한 제 2 VDB 무선모뎀연결부(47-2), VDB 방송에서 다중접속 제어방식으로 채택한 시분할다중접속에서 시각동기용으로 사용하기 위한 GPS 1 PPS 신호를 수신하기 위한 GPS 1 PPS 수신용 포트(48), 및 지상시스템용 신호처리장치와의 연결을 위한 제 1 연결포트(49-1) 및 탑재시스템용 신호처리장치와의 연결을 위한 제 2 연결포트(49-2)가 구비되는 것을 특징으로 가진다.
GBAS와 관련한 RTCA 표준 규격의 무선 모뎀을 사용함에 있어서 신호처리장치와의 인터페이스를 용이하게 하는 효과가 있다.
또한, 지상시스템에서 다수의 GPS 안테나와 GPS 수신기 및 신호처리장치를 사용하는 경우에 연결을 손쉽게 할 수 있는 효과가 있다.
또한, 통신제어장치를 사용하게 되면 GPS 수신기와 상용 컴퓨터를 사용하여 GBAS 구성이 가능하기 때문에 외국에서 GBAS 전체 시스템을 도입하는 비용을 상당히 절약할 수 있는 효과가 있다.
이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
이때, 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.
본 발명은 지상시스템 및 항공기 탑재시스템으로 구성되며 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템(GBAS)에 구비되는 통신제어장치에 관한 것이다.
도 2는 GBAS 전체시스템 중 지상시스템의 구성도이며 도 3은 GBAS 전체시스템 중 탑재시스템의 구성도이다. 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 GBAS의 지상시스템 및 탑재시스템에 대하여 설명한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, GBAS 지상시스템은 지상 GPS 안테나(10) 및 지상시스템용 GPS 수신기(20), 지상시스템용 신호처리장치(30), VDB 송신 무선모뎀(50), 및 VDB 송신 안테나(60)를 포함하여 구성되며, GBAS 탑재시스템은 탑재 GPS 안테나(10ㅄ), 탑재시스템용 GPS 수신기(20ㅄ), 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ), VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ), 및 VDB 수신 안테나(60ㅄ)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)는 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위해 사용되는 정보가 포함되어 있는 GBAS 메시지를 생성하는 기능을 담당하고 상기 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ)는 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위해 사용되는 정보가 포함되어 있는 GBAS 메시지를 해석하는 기능을 담당하여 상기 지상시스템용 신호처리장치(30) 및 상기 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ)에 사용되는 상용 컴퓨터에 부담이 가중되는 문제점이 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 상기 GBAS 메시지 생성 및 해석기능을 담당하는 본 발명의 통신제어장치(40)가 안출되었다.
도 4는 본 발명의 통신제어장치가 구비된 GBAS 지상시스템의 구성도이며, 도 5는 본 발명의 통신제어장치가 구비된 GBAS 탑재시스템의 구성도이다.
도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 통신제어장치의 작동을 기술하면 다음과 같다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 통신제어장치(40)가 구비된 GBAS 지상시스템은 지상 GPS 안테나(10) 및 지상시스템용 GPS 수신기(20), 지상시스템용 신호처리장치(30), 송신모드의 통신제어장치(40-1), VDB 송신 무선모뎀(50), 및 VDB 송신 안테나(60)를 포함하여 구성되며 상기 송신모드의 통신제어장치(40-1)는 상기 지상시스템용 신호처리장치(30) 및 상기 VDB 송신 무선모뎀(50) 사이에 구비되며, 통신제어장치(40)가 구비된 GBAS 탑재시스템은 탑재 GPS 안테나(10ㅄ), 탑재시스템 용 GPS 수신기(20ㅄ), 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ), 수신모드의 통신제어장치(40-2), VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ), 및 VDB 수신 안테나(60ㅄ)를 포함하여 구성되며 상기 수신모드의 통신제어장치(40-2)는 상기 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ) 및 상기 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ) 사이에 구비된다.
우선, 상기 GBAS 지상시스템의 작동에 대해서 설명한다.
상기 GBAS 지상시스템의 상기 지상 GPS 안테나(10) 및 지상시스템용 GPS 수신기(20)는 동축 케이블로 연결되며 상기 지상 GPS 안테나(10)는 신호 수신 환경이 양호한 곳에 고정되어 구비되고 지상의 기준점으로 사용되며 상기 GPS 안테나(10)의 3차원 위치 좌표는 정밀 측량 과정을 통해 획득되는 것이 바람직하다. 상기 지상시스템용 GPS 수신기(20)는 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)가 구비되는 위치에 근접하여 구비되어 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)와 RS-422 통신 규격을 통하여 연결되고, 상기 지상시스템용 GPS 수신기(20)는 상기 지상 GPS 안테나(10)가 설치된 곳의 3차원 위치 계산을 위한 항법 데이터를 제공한다. 그리고 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)는 상기 지상 GPS 안테나(10)에서 정밀 측량 과정을 통해 획득한 지상의 기준점인 상기 지상 GPS 안테나(10)의 3차원 위치 좌표 및 상기 지상시스템용 GPS 수신기(20)에서 제공하는 항법 데이터를 이용해 차분 연산을 하여 계산한 의사거리 보정정보(Pseudo Range Correction, 이하 PRC) 및 의사거리 보정정보 변화율(Range Rate Correction, RRC)을 계산하여 상기 PRC 및 RRC 값을 직렬 포트를 통하여 송신모드의 통신제어장치(40-1)로 전달한다. 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)로부터 상기 PRC 및 RRC 값을 전달받는 상기 송신모드의 통신제어장치(40-1)는 상기 PRC 및 RRC 값을 포함한 RTCA 표준 규격의 GBAS 메시지를 생성하며, 상기 지상시스템용 신호처리장치(30)에서 사용되는 상용 컴퓨터에서 제공하는 RS-224 통신 규격의 직렬포트 및 상기 VDB 송신 무선모뎀(50)에서 제공하는 RS-485 통신 규격의 직렬 포트 사이의 하드웨어 인터페이스 변환 기능을 수행한다. 상기 송신모드의 통신제어장치(40-1)로부터 상기 GBAS 메시지를 전달받는 상기 VDB 송신 무선 모뎀(50)은 상기 GBAS 메시지를 상기 VDB 송신 안테나(60)를 통해 GBAS 서비스 영역 내의 항공기로 방송한다.
다음으로, 상기 GBAS 탑재시스템의 작동에 대하여 설명한다.
상기 GBAS 탑재시스템의 상기 탑재 GPS 안테나(10ㅄ)는 항공기의 외부에 장착되며 상기 탑재 GPS 안테나(10ㅄ) 및 탑재시스템용 GPS 수신기(20ㅄ)는 상기 GBAS 지상시스템과 마찬가지로 동축 케이블로 연결된다. 그리고 상기 GBAS 탑재시스템의 신호처리장치(30ㅄ)는 항공기에 탑재된 상기 GPS 수신기(20ㅄ)를 통해 제공되는 항법 데이터를 사용하여 상기 탑재 GPS 안테나(10ㅄ)의 3차원 위치 좌표를 계산한다. 또한, 상기 GBAS 지상시스템의 VDB 송신 안테나(50)가 방송한 GBAS 메시지는 상기 VDB 수신 안테나(60ㅄ) 및 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)을 통하여 수신되어 상기 수신모드의 통신제어장치(40-2)로 전달된다. 상기 수신모드의 통신제어장치(40-2)는 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)으로부터 상기 GBAS 메시지에 포함되어 있는 상기 PRC 및 RRC 값을 전달받아 상기 탑재 GPS 안테나(10ㅄ)에 대하여 위치 정확성이 보정된 3차원 좌표를 실시간으로 제공하며, 상기 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ)에서 사용되는 상용 컴퓨터에서 제공하는 RS-422 통신 규격의 직렬 포트 및 상기 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)에서 제공하는 RS-485 통신 규격의 직렬 포트 사이의 하드웨어 인터페이스 변환 기능을 담당한다.
전술한 GBAS 지상시스템에 구비되는 송신모드의 통신제어장치(40-1) 및 GBAS 탑재시스템에 구비되는 수신모드의 통신제어장치(40-2)는 하나의 통신제어장치(40)로 구성되며 도 6은 본 발명의 통신제어장치의 전면도이며, 도 7은 본 발명의 통신제어장치의 후면도이다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 통신제어장치(40)의 전면에는 전원 스위치(41), 송신모드스위치(42), 수신모드스위치(43), 입출력 장치를 연결할 수 있는 콘솔 연결부(44), 디버깅을 위한 제 1 장치연결부(45), 및 프로그램 기록을 위한 장치연결부(46)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 통신제어장치(40)의 후면에는 VDB 송신 무선모뎀(50)과의 연결을 위한 제 1 VDB 무선모뎀 연결부(47-1), VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)과의 연결을 위한 제 2 VDB 무선모뎀 연결부(47-2), VDB 방송에서 다중접속 제어방식으로 채택한 시분할다중접속(Time Division Multiple Access, TDMA)에서 시각동기용으로 사용하기 위한 GPS 1 PPS(Pulse Per Second) 신호를 수신하기 위한 GPS 1 PPS 수신용 포트(48), 지상시스템용 신호처리장치(30)와의 연결을 위한 제 1 연결포트(49-1), 및 탑재시스템용 신호처리장치와(30ㅄ)의 연결을 위한 제 2 연결포트(49-2)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 송신모드스위치(42) 및 수신모드스위치(43)의 선택에 따라 통신제어장치(40)는 송신모드의 통신제어장치(40-1) 및 수신모드의 통신제어장치(40- 2)로 사용되며, 상기 콘솔연결부(44)는 다수의 GPS 안테나, GPS 수신기, 및 신호처리장치를 연결할 수 있으며 이를 위해 상기 통신제어장치(40)는 상기 다수의 GPS 안테나, GPS 수신기, 및 신호처리장치와 상기 VDB 송신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)과의 인터페이스가 용이하도록 하드웨어 다중 제어 기능을 수행하는 것이 바람직하다.
도 1은 종래의 ILS 기술의 구성도이며,
도 2는 GBAS 전체시스템 중 지상시스템의 구성도이며,
도 3은 GBAS 전체시스템 중 탑재시스템의 구성도이며,
도 4는 본 발명의 통신제어장치가 구비된 GBAS 지상시스템의 구성도이며,
도 5는 본 발명의 통신제어장치가 구비된 GBAS 탑재시스템의 구성도
도 6은 본 발명의 통신제어장치의 전면도이며,
도 7은 본 발명의 통신제어장치의 후면도이다.
*도면의 주요 부호에 대한 설명*
1: 로컬라이저 2: 글라이드 패스 3: 마커 3-1: 외측마커 3-2: 중앙마커 3-3: 내측마커 4: 활주로 5: 항공기 10: 지상 GPS 안테나 10ㅄ: 탑재 GPS 안테나 20: 지상시스템용 GPS 수신기 20ㅄ: 탑재시스템용 GPS 수신기 30: 지상시스템용 신호처리장치 30ㅄ: 탑재시스템용 신호처리장치 40: 통신제어장치 40-1: 송신모드의 통신제어장치 40-2: 수신모드의 통신제어장치 41: 전원 스위치 42: 송신모드스위치 43: 수신모드스위치 44: 콘솔 연결부 45: 제 1 장치 연결부 46: 제 2 장치 연결부 47-1: 제 1 VDB 무선모뎀 연결부 47-2: 제 2 VDB 무선모뎀 연결부 48: GPS 1-PPS 수신용 포트 49-1: 제 1 연결포트 49-2: 제 2 연결포트 50: VDB 송신 무선모뎀 50ㅄ: VDB 수신 무선모뎀 60: VDB 송신 안테나 60ㅄ: VDB 수신 안테나

Claims (8)

  1. 지상시스템 및 항공기 탑재시스템으로 구성되며 GPS 신호를 이용하여 항공기의 정밀 접근 및 착륙을 위한 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치에 있어서,
    상기 GPS 신호를 수신하는 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 3차원 위치 계산을 위한 항법 데이터를 제공하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 GPS 수신기(20, 20ㅄ)로부터 상기 항법 데이터를 이용하여 상기 지상 및 탑재 GPS 안테나(10, 10ㅄ)의 현재 위치를 실시간으로 계산하는 지상시스템용 및 탑재시스템용 신호처리장치(30, 30ㅄ)와 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)를 통하여 계산되는 데이터를 송수신하는 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)사이에 구비되어 GBAS 메시지 형식 자동 생성 및 해석을 수행하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 통신제어장치(40)는 동작 및 기능에 따라 송신모드 및 수신모드가 정해지며 송신모드 통신제어장치(40-1)는 GBAS 지상시스템용 신호처리장치(20)와 VDB 송신 무선모뎀(50)사이에 구비되어 상기 신호처리장치(20)에서 계산되는 차분 보정치, 상기 지상시스템 관련 데이터 및 상기 지상시스템이 설치된 공항의 최종접근부문 정보를 포함하여 GBAS 메시지를 생성하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항 법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    수신모드 통신제어장치(40-2)는 GBAS 항공기의 탑재시스템용 신호처리장치(30ㅄ) 와 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)사이에 구비되어 상기 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)을 통해 수신된 GBAS 메시지를 해석하여 위치 정확성 향상을 위한 차분 보정치를 상기 신호처리장치(30ㅄ)에게 제공하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 상기 신호처리장치(30, 30ㅄ)의 통신규격인 RS-422 직렬포트 및 VDB 송수신 무선모뎀(50, 50ㅄ)의 통신규격인 RS-485 직렬포트의 통신을 위해 통신 규격 변환 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 상기 GPS 수신기(20, 20ㅄ)로부터 1 PPS 신호를 제공 받아 시분할 다중접속 방식을 채택한 상기 VDB 송신 및 수신 무선모뎀(50, 50ㅄ)의 시각동기용으로 상기 1 PPS 신호를 상기 VDB 송신 및 수신 모뎀(50, 50ㅄ)에 제공하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항 법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 다수의 GPS 안테나, GPS 수신기, 및 다수의 신호처리장치를 채택한 GBAS 에 있어서 상기 VDB 송수신 무선 모뎀(50, 50ㅄ)과의 인터페이스가 용이하도록 하드웨어 다중 제어 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 송신모드 및 수신모드의 통신제어장치(40-1, 40-2)는 하나의 통신제어장치(40)로 구성되며 상기 통신제어장치(40)의 전면에는 전원스위치(41), 송신모드스위치(42), 수신모드스위치(43), 입출력 장치가 연결되는 콘솔 연결부(44), 디버깅을 위한 제 1 장치연결부(45), 및 프로그램 기록을 위한 제 2 장치연결부(46)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 통신제어장치(40)의 후면에는 상기 VDB 송신 무선모뎀(50)과의 연결을 위한 제 1 VDB 무선모뎀연결부(47-1) 및 VDB 수신 무선모뎀(50ㅄ)과의 연결을 위한 제 2 VDB 무선모뎀연결부(47-2), VDB 방송에서 다중접속 제어방식으로 채택한 시분 할다중접속에서 시각동기용으로 사용하기 위한 GPS 1 PPS 신호를 수신하기 위한 GPS 1 PPS 수신용 포트(48), 및 지상시스템용 신호처리장치와의 연결을 위한 제 1 연결포트(49-1), 및 탑재시스템용 신호처리장치와의 연결을 위한 제 2 연결포트(49-2)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 지상기반 위성항법 보강시스템을 위한 통신제어장치.
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