연구 방향

미래 항법 (항공 자동 항법, 자동차 자동주행, 개인 항법 등) 시스템의 중추 기술인 미래 위성항법 시스템, 무선 측위 및 영상 기반 항법 기술을 바탕으로, 통신 시스템과 미래 항법 시스템의 핵심 기술 융합을 통한 미래항법시스템 관련 기술을 개발함.

세부연구분야

자율 항법 시스템 (Self-Navigation Systems)

자율 항법 시스템은 비행체 및 지상 로봇의 진행을 위한 지능형 항법 시스템으로써, 자체적으로 다양한 센서와 통신망을 이용하여 자체 위치와 주변 환경 및 장애물 등에 대한 정보를 파악하여 최적의 진행 방향과 진행 궤적을 계획하고 제어하는 시스템으로서, 진행체의 위치, 방향, 속도 등과 주변을 탐지하는 센서 시스템과 3차원으로 주변 환경을 인식하고 대상을 분석하여 진행 방향을 계획하는 지능 시스템 간의 융합 시스템 (GPS, 관성항법/INS 등과 레이더, 비전/MultiCamera 및 지능형 알고리즘 등의 융합 시스템)을 기반으로 미래 비행기, 자동차, 선박에서 증강현실(Augmented Reality) 기반의 개인 항법 및 위치 정보 서비스를 가능하게 함.
 

 

차세대 위성항법 시스템 (Next Generation GNSS)

- 전 세계적으로 현재까지도 초기 단계의 연구 분야로써, 현재의 GPS의 단점을 극복하고 다양한 서비스를 구현하기 위하여 차세대 위성항법 시스템 (Next generation GNSS)의 표준 기술에 대한 선행 연구 및 시스템을 개발함.
 

최근 위성항법 시스템(GNSS)은 항공공학, 전자공학 및 교통공학의 기술적 융합으로 항공기의 자동 항법과 항공 교통 뿐만 아니라 개인의 위치정보 및 자동차 항법 시스템에 이르기까지 혁신적인 변화를 일으키고 있으나, 현재까지의 위성항법시스템은 전파 수신에 장애물이 없고 난반사가 없는 항공 환경에서만 적합하도록 설계되어 있어서, 건물 등에 의하여 난반사가 일어나는 도시 환경이나 위성 신호가 수신되지 않는 실내 환경에서 정확한 위치 파악과 자동항법이 거의 불가능함. 또한, 기존 GPS 신호는 간섭이나 재밍(Jamming) 신호 발생 시 위치 측정이 불가능해지는 등 여러 가지 문제점을 가지고 있음.
 

첨단 통신 기술과 융합하는 미래 위성 항법 시스템은 가까운 시일 내에 현재의 GPS가 가진 미흡한 점을 혁신적으로 개선할 것으로 기대되고 있음. 이동통신 기술과 마찬가지로 실내에서도 신호를 수신하고 위치를 파악하며, 도심 환경과 같은 난반사 환경에서도 정확한 위치를 측정할 수 있는 초정밀 측정 (Super-Resolution) 기술의 개발 및 간섭과 재밍에 강인한 기술을 도입하여 시스템의 성능과 활용도가 크게 개선될 것으로 예상됨.
 

탐지 및 추적 시스템

다양한 항법 및 항행 시스템에 있어서 레이더 및 영상을 이용한 주변/원거리 대상의 탐지와 추적 시스템은 중요한 요소 시스템으로써, 특히 군사, 항공, 우주 탐사, Remote Sensing, 자율 항법, 무인 탐사, ITS, 항공 교통 시스템 등 폭넓은 분야에서 활용됨.
 

초정밀 측정 (Super-Resolution) 기술 및 압축 센싱 (Compressed Sensing) 기술의 실현으로 탐지 및 추적 시스템의 정확도를 크게 높이는 동시에 정보 탐지를 위한 측정 데이터 양은 최소화 시키는 기술의 연구 개발로 탐지 및 추적 시스템의 응용 분야는 모든 지상 교통 및 항공 탐지 분야로도 그 활용 폭이 넓어지고 있음.
 

차세대 항행 시스템 (CNS/ATM)

2025년을 목표로 전 세계 항공 항행 시스템의 국제 규격이 되는 차세대 항행 시스템은 첨단 통신/항법/관측 시스템을 기반으로 자동교통관리(Autonomous Traffic Management)를 가능하게 함. 통신 시스템은 단순한 지상관제 센터와 항공기 간뿐만 아니라 항공기 간 다양한 유동적인 통신 망 구축이 가능해지는 형태에 첨단 이동 통신 기술을 활용하여 발전할 것으로 예상되고 있으며 (표준화 진행 중), 항법 및 관측 시스템은 항공기가 원하는 목적지까지 안전하게 비행할 수 있도록 방위 및 거리정보와 정밀착륙에 필요한 정보를 제공하는 기술과 항공기의 원활한 소통 유지와 안전을 위한 실시간 항공기의 비행 위치 및 비행 궤도를 파악하여 항공 교통 효율을 극대화하는 기술로 진화하고 있음.
- 차세대 항행 시스템의 표준 기술 개발을 위한 연구 및 항행 시스템의 중추가 되는 차세대 지상 레이더 시스템을 개발함.
 

 

무인기 무선전력공급 시스템

항공기가 사용하는 연료의 대부분은 이륙 시 소모되는데, 항공기 무선전력공급 시스템 적용 시 연료 공급을 위한 이착륙이 따로 필요 없게 되어 운항에 소요되는 에너지를 크게 저감 시킬 수 있음. 연료의 재충전 없이 이동할 수 있는 범위를 극대화 할 수 있다는 장점으로 인해 정찰 및 자료 수집을 위한 무인기에 활용될 수 있음.
- 레이저 또는 마이크로웨이브를 이용하여 무인기 (또는 항공기)가 필요로 하는 에너지를 지상으로부터 무선으로 공급하는 시스템을 개발함.
 

레이저를 이용한 항공기 무선전력전송 기술 개념과 적용사례 (출처 : Laser Motive)

 

연구성과의 기대효과

- 자율 주행 (Autonomous Driving) 시스템은 지상 교통 시스템뿐만 아니라 지능형 로봇, 무인 탐사 시스템, 무인 항공기 등의 분야에 요구되는 핵심 요소 기술로써 자동차 및 IT 산업 전 분야에 걸쳐 크게 기여할 수 있으며, 또한 아직 해결하지 못하는 기술적 난제를 극복함으로써 미래 기술을 보다 빨리 구현할 수 있음.

- 정확도와 활용성이 향상된 차세대 GNSS 시스템에 대한 선행 연구와 개발을 통해 기존 위치 측위 및 항법 기술의 고도화에 필요한 핵심 기술 개발. 기존 GNSS의 기술적 한계로 가능하지 못했던 도시 환경에서의 정밀 항법, 실내 3차원 위치 파악과 서비스, 국가 기간망 및 국방 시스템의 견고화 등에 기여함.

- 항공 교통의 안전성 강화, 항공수용 능력 확대, 지연시간 감소 및 운영비용 절감 등의 효과로 항공시스템의 효율성과 경제성 개선과 더불어 친환경 항공 서비스를 실현하는데 기여함.