달 궤도 위성을 활용한 지구 GPS 오차 보정 기술

주요 내용

• 지구 GPS 위성 시스템은 지상국 의존도가 높아 재난이나 사이버 공격 시 신호 표류(drift) 문제가 발생함.
• 상하이 마이크로 위성 공학 센터 연구진은 달 궤도 위성과 지구 GPS 위성을 연동하여 이러한 문제를 해결할 수 있다는 연구 결과를 발표함.

연구 배경 및 방식

• 기존 지구 위성들은 지상국 없이 운영될 경우 궤도상 위치 정밀도가 떨어지는 '방위 등급 결핍(orientational rank deficiency)' 문제에 직면함.
• 연구팀은 NASA의 LunaNet 및 ESA의 Moonlight 프로젝트에서 활용 예정인 '타원형 달 고정 궤도(ELFO)' 위성을 시뮬레이션에 도입함.

실험 결과

• 60일간의 시뮬레이션 결과, 지상국 보정 없이 지구 위성끼리만 연결된 경우 약 7.85m의 오차가 발생함.
• 궤도 예측 기술을 적용하면 0.6m까지 개선되나, 달 위성과 공동 네트워크를 구성할 경우 오차는 0.35m로 크게 줄어듦.
• 이 방식은 지구 위성이 달 위성의 위치를 보정하고, 달 위성이 지구 위성의 드리프트를 막는 상호 보정 효과를 제공함.

기대 효과

• 지구 GPS 시스템의 안정성 강화와 더불어, 향후 추진될 달 유인 탐사 계획에 필요한 정밀 측위 인프라를 동시에 확보할 수 있음.