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이슈 나로호 2차 발사!
로켓도 내비게이션 있다
입력 2010.06.04 (08:44) 수정 2010.06.04 (14:33) 연합뉴스
우주발사체에도 내비게이션이 달려 있다?

4일 한국항공우주연구원(원장 이주진)에 따르면 최근 흔히 사용하는 차량용 내비게이션과 동일한 기능을 하는 위성이용 위치정보시스템(GPS) 수신기가 나로호에도 탑재된다.

나로호용 GPS 수신기에는 차량용 내비게이션처럼 지도 및 음성을 이용한 길안내 서비스는 포함돼 있지 않지만, 탑재된 GPS 수신기에서 계산된 위치, 속도 및 시각 데이터는 나로호의 운용에 다양하게 활용된다.

나로호의 GPS 수신기에서 계산된 항법정보는 ±30m 수준의 오차범위를 갖고 실시간으로 계산, 비행 구간에서 나로호가 설계된 궤적대로 잘 비행하고 있는지 판단할 수 있는 지표가 되며 비행안전 상태를 판단하기 위한 데이터로 활용된다.

미국 국방부에서 운용하는 GPS는 고도 2만200km의 궤도를 약 11시간 58분 주기로 돌고 있는 위성 시스템이다. 처음에는 군사 목적으로만 이용됐으나 현재는 민간 부문에서 차량용 내비게이션, 이동통신용 단말기 등의 분야에서 폭발적으로 활용되고 있다.

원래는 24기로 구성됐지만, 운용위성이 점차 증가, 현재 30기의 위성이 운용 중이다. 한국에서는 지역에 따라 차이가 있긴 하지만 보통 8∼13개 정도의 GPS 위성을 관측할 수 있다.

GPS를 이용한 위치계산의 원리는 삼각측량 방식으로 GPS 위성신호가 GPS 안테나에 도달하는 데 걸린 시간을 이용해 위성-안테나 간 거리를 계산하고 이 거리정보가 4개 이상 확보됐을 때 4개의 미지수인 지구중심좌표계의 X, Y, Z 데이터 및 GPS 수신기의 시계오차를 계산함으로써 사용자의 위치를 알 수 있게 된다.

GPS를 이용해 항법 계산을 수행하기 위해서는 GPS 위성신호를 수신하는 GPS 안테나와 GPS 안테나로부터 위성신호를 전달받아 항법계산을 수행하는 GPS 수신기가 필요하며, GPS 수신기에서 계산하는 항법정보는 GPS 수신기가 아닌 GPS 안테나의 위치 및 속도 정보이다.

GPS 안테나는 미약한 위성신호를 수신하며 로켓에 활용되는 경우에는 가시성 확보를 위해 기체의 표면에 장착된다.

나로호에서 GPS 안테나는 GPS 가시성이 가장 좋은 하늘 방향으로의 설치는 불가능해 1ㆍ2단 연결부분 표면에 수평 방향으로 설치됐으며, 전 비행 운용구간 동안 가시성을 확보하기 위해 3개의 GPS 안테나가 GPS 수신기에 연결되도록 설계됐다.

따라서 나로호용 GPS 안테나는 내부에 탑재된 장비들보다 훨씬 극한 고온 환경에 노출되며 이런 고온 환경에서 정상적인 동작을 위한 설계가 수행된다.

한편 GPS 수신기는 나로호 상단의 내부에 탑재, 3개의 GPS 안테나로부터 전달된 위성신호를 이용해 항법정보를 계산하게 된다.

GPS 수신기와 GPS 안테나가 설치된 각 부분은 나로호의 임무가 종료되는 순간까지 분리되지 않고 남아 있는 부분으로 GPS 수신기 데이터는 텔레메트리(원격측정시스템) 데이터가 끊기는 순간까지 항법정보를 획득할 수 있다.

지상에서 상용으로 사용하는 차량용 내비게이션과 발사체용 GPS 수신기는 항법 성능보다는 동작환경상의 차이로 구별할 수 있다.

나로호용 탑재 시스템은 발사 전부터 비행 종료까지 정상 동작해야 하기 때문에 발사 및 비행 구간에서 발생하는 격한 진동, 충격, 비행 중 특성 환경 등에서도 정상적으로 동작할 수 있게 설계됐다.

따라서 나로호용 GPS 수신기 및 안테나 역시 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어의 설계가 차량용 내비게이션과 크게 다르다. 이런 이유로 비행시험 전에 지상에서 수행할 수 있는 가능한 환경시험 및 비행 중 특성 시험으로 발사 및 비행환경에 대한 철저한 검증이 이뤄져야 한다고 항우연은 전했다.
  • 로켓도 내비게이션 있다
    • 입력 2010-06-04 08:44:11
    • 수정2010-06-04 14:33:47
    연합뉴스
우주발사체에도 내비게이션이 달려 있다?

4일 한국항공우주연구원(원장 이주진)에 따르면 최근 흔히 사용하는 차량용 내비게이션과 동일한 기능을 하는 위성이용 위치정보시스템(GPS) 수신기가 나로호에도 탑재된다.

나로호용 GPS 수신기에는 차량용 내비게이션처럼 지도 및 음성을 이용한 길안내 서비스는 포함돼 있지 않지만, 탑재된 GPS 수신기에서 계산된 위치, 속도 및 시각 데이터는 나로호의 운용에 다양하게 활용된다.

나로호의 GPS 수신기에서 계산된 항법정보는 ±30m 수준의 오차범위를 갖고 실시간으로 계산, 비행 구간에서 나로호가 설계된 궤적대로 잘 비행하고 있는지 판단할 수 있는 지표가 되며 비행안전 상태를 판단하기 위한 데이터로 활용된다.

미국 국방부에서 운용하는 GPS는 고도 2만200km의 궤도를 약 11시간 58분 주기로 돌고 있는 위성 시스템이다. 처음에는 군사 목적으로만 이용됐으나 현재는 민간 부문에서 차량용 내비게이션, 이동통신용 단말기 등의 분야에서 폭발적으로 활용되고 있다.

원래는 24기로 구성됐지만, 운용위성이 점차 증가, 현재 30기의 위성이 운용 중이다. 한국에서는 지역에 따라 차이가 있긴 하지만 보통 8∼13개 정도의 GPS 위성을 관측할 수 있다.

GPS를 이용한 위치계산의 원리는 삼각측량 방식으로 GPS 위성신호가 GPS 안테나에 도달하는 데 걸린 시간을 이용해 위성-안테나 간 거리를 계산하고 이 거리정보가 4개 이상 확보됐을 때 4개의 미지수인 지구중심좌표계의 X, Y, Z 데이터 및 GPS 수신기의 시계오차를 계산함으로써 사용자의 위치를 알 수 있게 된다.

GPS를 이용해 항법 계산을 수행하기 위해서는 GPS 위성신호를 수신하는 GPS 안테나와 GPS 안테나로부터 위성신호를 전달받아 항법계산을 수행하는 GPS 수신기가 필요하며, GPS 수신기에서 계산하는 항법정보는 GPS 수신기가 아닌 GPS 안테나의 위치 및 속도 정보이다.

GPS 안테나는 미약한 위성신호를 수신하며 로켓에 활용되는 경우에는 가시성 확보를 위해 기체의 표면에 장착된다.

나로호에서 GPS 안테나는 GPS 가시성이 가장 좋은 하늘 방향으로의 설치는 불가능해 1ㆍ2단 연결부분 표면에 수평 방향으로 설치됐으며, 전 비행 운용구간 동안 가시성을 확보하기 위해 3개의 GPS 안테나가 GPS 수신기에 연결되도록 설계됐다.

따라서 나로호용 GPS 안테나는 내부에 탑재된 장비들보다 훨씬 극한 고온 환경에 노출되며 이런 고온 환경에서 정상적인 동작을 위한 설계가 수행된다.

한편 GPS 수신기는 나로호 상단의 내부에 탑재, 3개의 GPS 안테나로부터 전달된 위성신호를 이용해 항법정보를 계산하게 된다.

GPS 수신기와 GPS 안테나가 설치된 각 부분은 나로호의 임무가 종료되는 순간까지 분리되지 않고 남아 있는 부분으로 GPS 수신기 데이터는 텔레메트리(원격측정시스템) 데이터가 끊기는 순간까지 항법정보를 획득할 수 있다.

지상에서 상용으로 사용하는 차량용 내비게이션과 발사체용 GPS 수신기는 항법 성능보다는 동작환경상의 차이로 구별할 수 있다.

나로호용 탑재 시스템은 발사 전부터 비행 종료까지 정상 동작해야 하기 때문에 발사 및 비행 구간에서 발생하는 격한 진동, 충격, 비행 중 특성 환경 등에서도 정상적으로 동작할 수 있게 설계됐다.

따라서 나로호용 GPS 수신기 및 안테나 역시 하드웨어뿐 아니라 소프트웨어의 설계가 차량용 내비게이션과 크게 다르다. 이런 이유로 비행시험 전에 지상에서 수행할 수 있는 가능한 환경시험 및 비행 중 특성 시험으로 발사 및 비행환경에 대한 철저한 검증이 이뤄져야 한다고 항우연은 전했다.
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