항공 통신 기술 : ADS-B 시스템 상태 감시 및 원격 제어 시스템의 설계와 구현

장은미 ( Eun Mee Jang ),송인성 ( In Seong Song ),윤완오 ( Wan Oh Yoon ),최상방 ( Sang Bang Choi ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2014 韓國航行學會論文誌 Vol.18 No.4

CNS/ATM을 구성하는 감시 시스템의 핵심 기술인 ADS-B는 항공기와 항공기 간의 정보 교환을 통해 기존의 레이더 감시 시스템을 보완 및 대체할 수 있다. ADS-B를 지상 항공 교통 관리 시스템에서 사용할 수 있도록 구축하는 지상 ADS-B 시스템은 항공기와 ADS-B 메시지를 송수신하는 지상장비, ADS-B/TIS-B/FIS-B 서버 등 다양한 장비가 필요하며 이들 장비는 네트워크 기반의 분산 시스템 형태로 구성된다. 따라서 지상 ADS-B 시스템의 분산된 장비들을 효율적으로 관리할 수 있도록 원격에서 지상 ADS-B 시스템을 구성하는 장비들의 상태를 감시하고 제어 할 수 있는 상태 감시 및 원격 제어 시스템이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 네트워크 기반 상태 관리 프로토콜인 SNMP를 이용하여 지상 ADS-B 시스템을 구성하는 모든 장비의 상태를 감시하고 제어할 수 있는 ADS-B 시스템 상태 감시 및 원격 제어 시스템을 설계하고 구현하였다. An ADS-B system, which is a critical technology in surveillance area of the CNS/ATM, can replace or compensate a conventional radar based surveillance system through the communications among aircrafts. An ADS-B ground system which is to use the ADS-B on the ground air traffic management system consists of various subsystem devices such as ground stations that communicate with the aircrafts, and ADS-B/TIS-B/FIS-B servers. The ADS-B ground system has a form of distributed system and is interconnected through the network. Therefore, a system which can monitor and control the status of the multiple subsystem devices of the ADS-B ground system is essential. In this paper, we designed and implemented a remote status monitor and control system for the ADS-B system that can monitor and control the subsystem devices of the ADS-B system in remote place via SNMP protocol.

항공 우주 해상 : 효율적인 다중 버전 ADS-B 타깃 리포트 메시지 처리를 위한 모듈 설계 및 구현

김강희 ( Kang Hee Kim ),장은미 ( Eun Mee Jang ),송인성 ( In Seong Song ),조태환 ( Tae Hwan Cho ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2015 韓國航行學會論文誌 Vol.19 No.4

ADS-B (automatic dependent surveillance-broadcast)는 차세대 항행시스템 CNS/ATM (communication, navigation and surveillance/air traffic management)의 핵심기술로 위성항법시스템 정보를 이용하여 자신의 위치 정보를 자동으로 방송하며, 기존 레이더 시스템에 비해 지형에 의한 제약이 적고 갱신 속도가 빠르다는 장점을 가지고 있다. EUROCONTROL에서는 항공관제시스템에서 ADS-B 메시지를 교환하기 위하여 표준 감시자료 포맷 ASTERIX (all purpose structured eurocontrol surveillance information exchange) CAT.021을 정의하였다. 그러나 ASTERIX CAT.021은 업데이트 주기가 빠르고 이전 버전과 호환이 되지 않는 문제가 있다. 본 논문에서는 ASTERIX CAT.021의 버전과 관계없이 효율적으로 메시지를 처리하는 모듈을 설계 및 구현하였다. 구현 모듈은 네트워크로부터 수신한 메시지를 수집하여 패턴을 생성하고, 이후 수신 메시지는 패턴에 따라 정의된 루틴으로 처리한다. Automatic dependent surveillance-broadcast (ADS-B) is the core technology of communication, navigation and surveillance/air traffic management (CNS/ATM), automatically broadcasts its own position information using GNSS and has an advantage of lower geological constraints and faster update speed compared with legacy radar systems. EUROCONTROL defined all purpose structured eurocontrol surveillance information exchange (ASTERIX) CAT.021. ASTERIX CAT.021 is modified several times, but it has compatibility issues with previous version of it. In this paper, we have designed an efficient message processing module regardless of the version of ASTERIX CAT.021. This implemented module generates patterns to collect messages received from the network, after that, received messages are processed in the routine that is defined in accordance with the patterns.

항공 우주 해상 : 항공 교통 상황 종합 현시 기능을 갖는 ADS-B 모니터링 시스템 설계 및 구현

송인성 ( In Seong Song ),장은미 ( Eun Mee Jang ),윤완오 ( Wan Oh Yoon ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2014 韓國航行學會論文誌 Vol.18 No.4

ADS-B는 지속적으로 증가하는 항공 수요에 대응하기 위해 새롭게 개발된 항공 감시 기술로 레이더에 비해 높은 정확도와 빠른 갱신 주기를 제공하여 레이더를 대체하거나 보완할 수 있을 것으로 주목받고 있다. 하지만 지상 시스템과 항공기 간의 정보 교환에 무선 데이터링크를 사용하며 지상 시스템 내부의 정보 교환에 무결성이 보장되지 않는 프로토콜을 사용하기 때문에 ADS-B 시스템의 운용 상태를 감시할 수 있는 시스템이 반드시 필요하다. 본 논문에서는 ADS-B 시스템의 운용 상태 감시 기능과 더불어 ADS-B 감시 자료, 레이더 감시 자료, 비행 정보를 활용하여 항공 교통 상황을 종합적으로 현시할 수 있는 항공 교통 상황 종합 현시 기능을 갖는 ADS-B 모니터링 시스템을 설계하고 구현하였다. 구현한 시스템은 직접 구성한 ADS-B 지상 시스템과 연결하여 비행중인 항공기의 ADS-B 감시 자료와 레이더 감시 자료, 가상의 비행 정보를 수신한 뒤 현시하는 방법을 통하여 검증하였다. ADS-B is a newly developed air surveillance technology to address the consistently increasing air traffic needs. ADS-B attracts attention for replacing or complementing a conventional radar since ADS-B can provide more accurate position information with a shorter interval when compared to the radar. However, as ADS-B uses wireless data links on exchanging information between an aircraft and a ground ADS-B system, and uses protocols without integrity support on exchanging information within the ground ADS-B system, a system which can monitor the operational status of an ADS-B system is essential. In this work, we design and implement an ADS-B monitoring system capable of displaying air traffic situation that can show the comprehensive air traffic situation while monitoring the operational status of the ADS-B system. The implemented ADS-B monitoring system has been verified with a configured ADS-B ground system by displaying ADS-B surveillance data, radar surveillance data, and flight information after receiving live surveillance data of in flight aircrafts, and virtual flight information data.

항행 및 항법 분야 : 항공교통정보 제공을 위한 FIS-B 설계 및 구현에 관한 연구

조태환 ( Tae Hwan Cho ),송인성 ( In Seong Song ),장은미 ( Eun Mee Jang ),윤완오 ( Wan Oh Yoon ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2011 韓國航行學會論文誌 Vol.15 No.6

새로운 개념의 항행 시스템인 CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management)의 등장에 따라 항공 감시분야에서는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템이 구축되고 있다. FIS-B(Flight Information Services-Broadcast)는 ADS-B의 핵심 요소 중의 하나로 기상정보를 비롯하여 각종 운항정보를 항공기에 제공하는 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 FIS-B 표준을 검토하여 성능 요구조건을 분석하였고, 이를 바탕으로 FIS-B를 설계 및 구현하였다. 모의실험을 통해 FIS-B에 대한 성능을 확인하였으며, 본 연구는 향후 FIS-B의 연구 자료로써 유용하게 활용될 수 있을 것이다. According to CNS/ATM, a new concept of navigation system, ADS-B systems are being built in the field of surveillance. FIS-B is one of the key elements of ADS-B, and also provides various flight informations, weather informations to the aircraft. In this paper, we reviewed the FIS-B standard and analyzed performance requirements. And then we designed and implemented FIS-B. In this simulation, we showed performance of FIS-B. And this research is very useful to the future work.

항행 및 항법 분야 : 효율적인 항공교통관리를 위한 Onboard Multilateration 시스템

조태환 ( Tae Hwan Cho ),송인성 ( In Seong Song ),장은미 ( Eun Mee Jang ),윤완오 ( Wan Oh Yoon ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2013 韓國航行學會論文誌 Vol.17 No.1

항공교통관리에 있어서 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast)와 multilateration은 국제민간항공 기구에서 지정한 차세대 시스템 중 핵심기술이다. 그러나 오늘날, 모든 항공기가 ADS-B를 장착하고 있지는 않다. ADS-B 미장착 항공기의 위치 획득을 위해 TIS-B(Traffic Information Service-Broadcast)가 사용되는데, TIS-B는 레이더로부터 획득한 항공기 위치를 제공한다. 본 논문에서는 TIS-B를 대체할 수 있는 2차 감시레이더 신호를 활용한 onboard multilateration 시스템을 제안한다. TIS-B는 레이더 자료를 이용해 항공기 위치를 제공하므로 그 오차가 굉장히 큰 반면, onboard multilateration 시스템은 TDOA(Time Difference of Arrival) 기법을 이용하므로 항공기 위치 오차가 매우 작다. 성능비교 결과, 본 논문에서 제안된 onboard multilateration 시스템이 TIS-B에 비해 공항 인근에서는 37.39%, 공항 200마일 부근에서는 51.61% 성능이 우수한 것으로 나타났다. In the next generation of ATM, ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) and multilateration are the main technology recommended by ICAO(International Civil Aviation Organization). However, there are a lot of non-equipped ADS-B aircraft today. Therefore, TIS-B(Traffic Information Service-Broadcast) provides traffic information, which has obtained from radars for non-equipped ADS-B aircraft. In this paper, we presented an onboard multilateration system for non-equipped ADS-B aircraft using SSR(Secondary Surveillance Radar) signal instead of TIS-B. TIS-B has a lot of error because of using radar data, but multilateration has less error than radar because of using TDOA(Time Difference of Arrival) method. Results of performance analysis show that the position accuracy is improved by the proposed method using on-board multilateration.

IMM 필터를 활용한 Multilateration 정확도 향상에 관한 연구

조태환 ( Tae Hwan Cho ),송인성 ( In Seong Song ),장은미 ( Eun Mee Jang ),윤완오 ( Wan Oh Yoon ),최상방 ( Sang Bang Choi ) 한국항행학회 2012 韓國航行學會論文誌 Vol.16 No.4

국제민간항공기구, ICAO(International Civil Aviation Organization)에서는 CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management)을 21세기 표준항행시스템으로 채택하기로 결의하였다. 이에 따라 ICAO 회원국은 관련 기술개발 및 인프라 구축에 박차를 가하고 있다. CNS/ATM의 항공 감시분야에서는 ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) 시스템과 더불어 Multilateration이 구축되고 있다. Multilateration은 레이더 설치 및 운용이 곤란하거나 항공기 감시 사각지대를 보완하기 위해 설치하는 시스템으로 TDOA(Time Difference Of Arrival)를 이용하여 레이더에 비해 매우 정확하다. 본 논문에서는 레이더 시스템에 널리 사용되는 IMM(Interacting Multiple Model) 필터를 Multilateration에 적용하여 보다 정확한 항공기 위치 획득을 가능하게 하였다. 성능분석 결과, IMM 필터를 적용한 Multilateration이 기존의 Multilateration에 비해 공항 인근에서는 38.37%, 공항 10마일 부근에서는 20.86% 정확한 것으로 분석되었다. CNS/ATM(Communication Navigation Surveillance/Air Traffic Management) was adopted as a standard navigation system of 21st century. Therefore, ICAO(International Civil Aviation Organization) members are developing the technology and infrastructure of CNS/ATM. ADS-B(Automatic Dependent Surveillance-Broadcast) system and Multilateration system are being implemented in the surveillance field of CNS/ATM. Multilateration system is installed in order to complement radar system and to surveil blind areas. Also, Multilateration system using TDOA(Time Difference Of Arrival) is more accurate than radar. In this paper, we applied an IMM(Interacting Multiple Model) filter which is widely used in radar systems to the Multilateration data in order to improve the reliability of the Multilateration data. Comparisons with the original Multilateration data and the Multilateration data with the IMM filter show that the ADS-B data with the IMM filter provides a better performance: 38.37% near the airport, 20.86% around 10 miles of the airport.

비행청소년들의 소년분류심사원 경험에 대한 연구 : 광주소년분류심사원 비행청소년을 중심으로

장은미,양성은 朝鮮大學校 社會科學硏究所 2007 社會科學硏究 Vol.28 No.2