갈릴레오(GPS)

< 갈릴레오 항법 시스템 >

 갈릴레오 프로젝트는 미국의 GPS에 대응해 유럽이 독자적으로 추진 중인 위성항법 시스템 구축 계획을 말한다. 미국의 독주를 차단하고 유럽과 한국 등의 프로젝트 참여국들이 공동으로 관련 시장도 함께 개척해 나간다는 구상이다.

 갈릴레오 시스템은 목성을 뜻하는 지오베 위성군이 핵심이며, 지오베 위성은 큰 캐비넷만한 크기에 602kg의 무게를 가졌으며 2개의 태양전지로 가동된다.

 이러한 위성을 지구 궤도 2만 3천 222km 상에 30개를 띄워 일반 1m, 상용 10cm 이하의 오차를 갖는 초정밀 위치정보 서비스를 제공한다는 계획이다.

 1950년대 후반과 1960년대 초기에 걸쳐 미 해군은 위성에 기초한 두 종류의 측량 및 항해 체계를 마련하였다. 트랜짓(Transit)과 티메이션(Timation)이다.

Transit	1964년부터 가동되기 시작하였고, 1969년에 일반에 공개되었다.
Timation	위성에 기초한 측량 및 항해 체계의 원형이지만 실행되지는 못하였다.

 미국에서는 이와 때를 같이하여 시스템 621B라는 계획을 미 공군에서 착수하였는데 1973년에 미 국방차관이 해군에서 계획했던 티메이션과 시스템 621B를 통합할 것을 짓ㅆ는데, 이것이 DNSS(Defense Navigation Satellite System)이다. 이후에 Navstar(Navigation System with Timing And Ranging) GPS로 발전되었다.

 위성 길안내 개념의 검증을 위한 1단계로서 1970년대에 최초로 위성이 제작되었고 여러 실험이 행해졌다. 1977년 6월에 최초로 기능을 수행 할 수 있는 Navstar 위성이 발사되었는데 NTS-2(Navigation Technology Satellite 2)이 그것이다.

 이러한 항법시스템은 미국 자체 인프라로 구축하는 것이기 때문에 외국의 입장에서는 신경이 곤두설 수 밖에 없었다. 미국에 의지하며 경로 탐색을 할 수 없기 때문이다.

 일본에서는 JRANS(Japanese Regional Advanced Navigation System)

 러시아에서는 글로나스(GLONASS)

 중국에서는 북두항법시스템(Beidou Navigation System)

 유럽에서는 갈릴레오(GNSS) 로 각 나라에서 자체 위성항법시스템을 구축할 수 밖에 없었다. 유럽자체 내에서도 비용문제, 신뢰문제 등으로 프로젝트 추진이 순탄치 않았다. 그래서 2008년부터 예정이었던 서비스가 2013년으로 늦춰지기도 하였다.

< 갈릴레오 서비스의 종류와 구성 >

갈릴레오 프로젝트는 약 35억 유로가 투입되며, 총 30개의 위성을 사용해 내비게이션 및 자원 탐사 등을 목적으로 한다.  이 프로젝트는 유럽연합(EU) 주도로 한국을 비롯해 전 세계 30개국이 참여하는 인공위성을 이용한 위성항법시스템 구축사업을 말한다.

서비스 종류	내용
공개서비스	무료제공, 책임/무결성 보장없음
상업용서비스	유료제공, 책임/무결성 보장
생활안전용서비스	항공, 선박 등의 안전 운행에 이용, 책임/무결성 보장
공공통제용서비스	경찰, 해양경비대 사용, 책임/무결성 보장
탐색 및 구조용 서비스	항법과 무관, 탐색 및 구조능력 향상

 이론적으로 갈릴레오 위성항법시스템은 이동중인 선박과 항공기는 물론 사람, 물건 등의 위치를 `수평 4m, 수직 8m' 정도의 오차 내에서 정확하게 파악할 수 있다.  수치상으로 경쟁 위성항법시스템인 GPS가 `수평 13m, 수직 22m'의 정확도를 지닌 것에 비해 3배 가량 우수하다고 말할 수 있다.  GPS는 광대역 전파에 쉽게 방해를 받기 때문에 ‘전자전’ 상황에서 오작동하기 쉽상이다. 또 시가지나 숲처럼 전파 수신이 어려운 지역에서 심각한 오차를 일으키기도 한다. 반면 갈릴레오는 상업용 서비스가 기본인 만큼 정밀도 1m급의 위치 정보를 보장한다. 갈릴레오 프로젝트에 참여하는 여러 민간 컨소시엄은 시스템 구축비용의 약 2/3를 분담하는 대신 각 서비스에 대해 20년간의 운영권을 보장받는다. 무료 개방 서비스가 4m정도의 정밀도를 가진 반면 이들 민간업자들이 제공할 상업서비스는 1m이하의 정확도를 가질 것으로 알려졌다. 또 GPS보다 신호구조가 개선되어 실내에 있는 사람의 위치도 잡아낼 수 있다.

갈릴레오의 구성	내용
Space Segment	30개 위성, 23,616km 고도, 약 14시간 공전주기
Ground Segment	2개 관제센터, 5개 TT&C, 9개 송신국, 30개 감시국

갈릴레오 위성항법시스템은 크게 위성부문과 지상부문으로 구성된다. 위성부문은 고도 2만3616Km의 중궤도에 30개의 위치를 측정하는 측위 위성으로 구성되며, 각 궤도에는 1개의 보조위성을 배치한다.

지상부분은 30개의 위성과 통신하거나 이를 제어하는 콘트롤 센터(Control Center) 2기, 센서 스테이션(Sensor Station) 40기, 업링크 스테이션(Uplink Station) 9기로 이뤄져있다.

위성과 지상부문의 시스템은 삼각측량의 원리를 이용해 위치를 측정하게 되는데, 즉 중궤도(1만5000km~2만5000Km) 상공에 띄운 30개의 인공위성 가운데 지상의 측정 목표로 전파를 송수신하는 3개 이상의 위성과 지상의 단말기(측정 목표)간의 전파 도달 시간을 측정해 위치를 파악하게 된다.

갈릴레오 프로젝트는 지난 2005년 12월 첫 시험 위성발사에 성공한 이후, 오는 2012년까지 30개의 위성을 중궤도 상공에 올리고 2013년부터 상용서비스에 들어갈 예정이다.

출처: http://www.navi4u.com/bbs/view.php?id=lecture&no=85