일기는 일기장에

- 정밀접근도 아니고 비정밀접근도 아닌 중간에 껴있는게 APV(APproaches with Vertical guidance)이다. 보통 강하정보 유무로 정밀과 비정밀을 나눈다. 그런데 APV는 강하정보를 제공하긴 하지만 정밀접근이라고 분류하진 않아 비정밀과 정밀의 사이라고 표현해봤다.

- GPS 기반의 RNP 어프로치는 원래 래터럴 정보만 제공하므로 비정밀접근이다. LNAV 어프로치가 GPS 수신기만 달려 있으면 수행할 수 있는 가장 기본적인 RNP(RNAV) 항법이다. 

- LNAV에 수직 정보를 추가하면 APV이다. LNAV/VNAV(APV Baro)와 LPV(APV SBAS)가 이에 해당한다. 

- LNAV/VNAV는 수직 정보를 제공하는 GPS 항법의 초기 단계이다. 기존 LNAV에 더해 항공기에 설치된 기압고도계(Barometric system)를 이용하여 수직정보를 제공한다. 그래서 LNAV/VNAV라고 하며 Baro-Vnav라고도 부른다.

- LNAV/VNAV는 비정밀접근보다 안정성이 높고 별도의 시설이 없어도 된다는 장점이 있지만 기상 최저치가 사실 LNAV보다 약간 낮은 수준이다. GPS 신호 수신율과 온도에 영향을 받는다는 단점도 있다.

- LPV(Localizer Performance with Vertical guidance)는 APV SBAS라는 특징에서 알 수 있듯이 SBAS(WAAS)를 이용해 수평 정보와 수직 정보를 제공한다. 그래서 SBAS 수신기를 탑재한 항공기만 LPV가 가능하다. LPV는 외부 기압 상태의 영향을 받는 LNAV/VNAV보다 좀 더 정밀한 정보를 제공한다. 좀 더 정밀한 항법이라는 뜻은 결국 결심 고도가 좀 더 낮다는 뜻. CAT1 수준의 DA를 구현할 수 있다고 한다.

- 명칭의 유래를 항상 고민해본다. LPV란 이름은 SBAS를 이용하여 Localizer 수준의 Performance를 제공하며 심지어 with Vertical guidance니깐 LPV가 되지 않았을까 추측해본다. 완전 뇌피셜임 ㅋㅋ

- LP도 있다. LPV에서 V가 빠졌으니 Localizer Performance의 약자이다. LP는 SBAS(WAAS)를 활용해 수평 정보만 제공하는 절차이다. 지형이나 장애물 때문에 기술적으로 수직 정보를 제공할 수 없어 LPV 운영이 안되는 곳에서 LP를 사용하는 모양이다. 글라이드슬로프를 설치할 수 없는 곳에서 ILS 대신 LOC나 LDA를 사용하는 것과 비슷한 이치. 상급 장비인 위성을 활용하지만 수직 정보가 없어 비정밀접근이다.

- LPV는 GPS 위성을 적극 활용하려는 항공 업계 추세를 잘 보여준다고 생각한다. 어떻게보면 항공기 장비에 의존하는 LNAV/VNAV보다는 좀 더 진보한 방식의 APV이다. 미국에는 이미 수 천개의 APV 절차가 있다고 한다.

- 이름도 특징도 다 다르기 때문에 LNAV, LNAV/VNAV, LPV가 꼭 별도의 어프로치 절차처럼 느껴진다. 모두 RNP(RNAV) 어프로치인데 갖춘 장비에 따라 얼마나 더 정밀하게, 얼마나 더 낮게 내려갈 수 있냐의 차이이다.

- 그리고 APV는 수직 정보를 제공하지만 ICAO 및 FAA가 규정하는 정밀접근 조건을 충족하지 못하기 때문에 정밀접근으로 분류하지 않는다. 그래서 결론적으로 계기접근은 비정밀, APV, 정밀로 나누게 된다. 우리나라에 APV가 아직 없다보니 영문 자료에 거의 의존했다. 너무 힘들었음 ㅠㅠ 

- 굉장히 오랜 시간 빠져있던 오류. LNAV는 비정밀이니깐 MDA, 그런데 LNAV/VNAV와 LPV는 정밀이 아닌데 왜 DA지?

- 자문자답 : 비정밀은 MDA, 정밀은 DA가 아니다. 수직 정보가 주어지지 않으면 MDA, 수직 정보가 주어지면 DA로 생각해야한다. MDA가 있는 절차는 수직 정보가 없으니 특정 지점에서 이 고도만 지켜야 한다는 개념이다. 그 특정 지점에 도착하기 전에 그 고도에 도달할 수도 있다. 그러나 DA가 있는 절차는 수직 정보가 있으니깐 특정 고도에서 반드시 정해진 고도를 준수할 수 있다. 그런데 APV는 수직 정보가 주어진다. 그래서 DA가 있다고 생각해야함. 이 오류에 혼자 빠져 시간을 많이 허비했다. 비정밀은 MDA, 정밀은 DA라고 기계적으로 외우고 있다보니 생긴 일.

* 참고 내용

https://www.faa.gov/about/office_org/headquarters_offices/ato/service_units/techops/navservices/gnss/library/factsheets/media/RNAV_QFSheet.pdf

https://www.boldmethod.com/learn-to-fly/navigation/what-is-the-difference-between-lpv-and-lnav-vnav-gps-approaches/

https://www.thinkaviation.net/difference-between-lpv-lnav-vnav-and-lnav-minima/

- 수많은 항공기가 공중에 떠다니는데 관제사들이 눈으로 일일이 확인할 수는 없는 노릇이다. 그래서 레이더를 통해 항공기 정보와 위치 등을 화면에 띄운다. 지상에 있는 레이더가 질문 신호(전파)를 쏘면 항공기에 달린 트랜스폰더가 응답 신호를 보내는 방법이 기본 개념이다. 지금도 관제는 레이더 시설에 절대적으로 의존한다.

- 그런데 항공기가 너무 많고 레이더 가동 범위에는 한계가 있다. 이를 보완하기 위해 ADS(Automatic Dependent Surveillance) 시스템이 탄생했다. 우리말로는 자동종속감시.

- 항공기가 GPS를 통해 위치 정보를 획득하면 여기에 다른 정보(방향, 고도, 속도 등)를 추가하여 전송(방송)한다. 이 모든 과정은 조종사나 레이더의 개입 없이 자동으로(Automatic) 이뤄진다. 독립적인 여타 시설이 필요 없고 항공기 자체 시스템에 의존(Dependent)하는 감시(Surveillance)라고 해서 ADS. 마지막으로 이 정보를 다른 항공기나 지상 관제 시설에 방송한다(Broadcast)해서 ADS-B이다.

- 항공사는 항공기가 잘 날아가고 있는지 무슨 일 없는지 항상 주시(Watch)한다. 이를 위해 ADS-B를 활용한 대표적인 프로그램인 flightradar24를 참고한다. 레이더 장비가 없어도 누구나 편하고 쉽게 운항 정보를 얻을 수 있는 시대이다.

- 전세계에 2만개 이상의 ADS-B 수신기가 설치되어 항공기가 뿌리는 정보를 받는다. 그리고 flightradar24에서 이 정보를 모아 이를 시현해준다. ADS-B 수신기 파장의 한계로 더 많은 수신기가 촘촘하게 위치해야 정밀한 항행 정보를 제공할 수 있다고 한다. 그래서 flightradar24가 일반인들의 ADS-B 수신기 신청을 상시 받고있다. 신청 위치가 괜찮으면 무료로 수신기 보내줄테니 잘 설치하고 관리해서 양질의 데이터 우리한테 쏴줘. 그럼 무료 구독권 줄게!인듯 ㅋㅋㅋㅋ

- 여튼.. ADS-B를 OUT과 IN으로 나눈다. ADS-B OUT은 항공기가 정보를 송신, ADS-B IN은 그 정보를 실시간으로 수신하는 것을 뜻한다.

- 찾아보면서 ADS-B가 항공기 장비인지 시스템인지 계속 헷갈렸다. 결론은 시스템이다. 다만 이 시스템을 구현하기 위해 장비를 잘 갖춰야한다. 제일 중요한 GPS 관련 기능이 좋아야하고, ADS-B OUT을 위해서 기존 MODE S 트랜스폰더에 Extended Squitter 기능을 탑재해야한다. 뭔 기능인지는 잘 모르것다..

- ADS-B의 자국 내 완전 도입을 원하는 FAA는 중요 장비인 GPS 수신기와 트랜스폰더에 관한 규정을 만들었다. 2020년부터 미국에서 비행하려면 이 규정이 요구하는 GPS 수신기와 트랜스폰더를 갖춰 ADS-B를 운영해야한다.

- 먼저 GPS 수신기 등급은 SA-ON, SA-AWARE, SBAS로 분류한다.

- SA-ON 등급의 GPS 수신기는 SA가 존재한다(on) 가정하고 위치 정보를 큼직큼직하게 전달한다. 즉 상대적으로 세밀한 위치 정보를 전달하지 않는다는 뜻이다. 그래서 가장 성능이 떨어진다.

- SA-AWARE 등급의 GPS 수신기는 SA가 없는 현 상황 맞춤 장비이다. 

* SA(Servivce Availability) : GPS를 민간에 완전 개방하기 전 내보내던 고의 잡음. 2000년에 SA 발생 공식적으로 중단하여 GPS 정밀도 대폭 상승.

- 끝판왕 SBAS 등급 GPS 수신기는 위성을 통해 위치 정보를 정밀하게 보정하니 제일 좋은 급으로 쳐준다. 궁극적으로 SBAS등급으로 가려하는데 SA-ON이나 SA-AWARE 등급을 달고 운항해도 25년까지는 유예해주려는 모양.

- 대신 SAPT(Service Availability Prediction Tool)라는 테스트를 운항 전 수행하여 통과해야한다는 조건이 있다. 운항관리사의 업무 중 하나이다.

- 트랜스폰더는 DO-260B 등급이어야한다. FAA 자료를 찾아보니 DO-260, DO-260A를 거쳐 DO-260B가 가장 좋은 성능을 갖춘 버전이다. 더 자세한 내용은 복잡해서 나중에 다시 봐야겠다.

- 관제 기관에 제출하는 비행계획서에 SUR/260B가 D0-260B 등급의 트랜스폰더를 탑재했다는 뜻

- 정리하자면 ADS-B는 GPS 신호와 항공기 장비를 이용하여 레이더의 한계를 보완하고자 만든 시스템이다. 항공기 탑재 장비와 우주위성만으로 항행 시스템을 운영하는 것이 업계의 장기적인 흐름인 것 같다. ADS-B나 PBN이나 사실 철학이 비슷하다. 지상 시설이나 외부 장비에 의존하는 현 방식은 비용도 많이 들고 한계도 분명하기 때문이다. GPS 기반 시스템의 영원한 난제인 정밀성 확보가 제일 중요해 보인다.

- 어떤 외국 애가 기내에서 노트북으로 ADS-B 시스템을 선보인 영상이 있길래 링크함 ㅋㅋ

https://www.youtube.com/watch?v=dSRXSDTlVBs 

- GPS를 이용하는 위성항법은 어디에서나 사용할 수 있고, 지상항행시설에 의존하지 않으므로 설치 및 관리 비용도 들지 않는다는 장점이 있다. 하지만 저 멀리 있는 우주에서 날아오는 GPS 신호의 안정성과 신뢰도에 대한 우려 또한 만만치 않다.

- 우주에서 GPS 위성이 쏘는 신호가 왜곡되지는 않을까, 불량하진 않을까? 항공기가 잘못된 GPS 신호를 수신하면 위험하지 않을까?라는 걱정에서 아직 완전히 자유롭지 못하다. 실제로 현행 GPS 신호는 수 십 미터 가량 오차가 발생하기도 하므로 항행 안전에 큰 위협이 될 수 밖에 없다.

- 그래서 GPS 신호의 품질을 점검하여 이걸 항법에 사용할 수 있는지 판단하는 기술이 매우 중요하다. 이를 통해 신뢰도를 높이고 위치 오차를 줄인 GPS 신호를 항공기에게 다시 제공하면 좀 더 안전하고 정밀한 GPS 항법이 가능하다는 개념이다. 이 기술을 GPS Augemntation이라고 한다. GPS 위성이 쏜 신호를 불순물이 섞인 물이라고 치면, GPS Augmentation은 불순물을 처리하는 상수도 시설에 비유할 수 있다.

- Augmentation의 원래 뜻은 '확대, 증강'이지만 항공 분야에서는 GPS 신호 '보정'이라고 해석한다. 왜 augmentation이란 단어를 사용했는지는 모르겠다. 분명 이유가 있을텐데 기술 지식이 전무하니 그냥 받아들이는걸로..

GPS augmentation을 통해 위치측정, 항법, 시간계산을 좀 더 정확하고, 결점 없이, 유효하게 할 수 있다. 쉽게 말해 gps augmentation을 거쳐 gps를 좀 더 잘 이용할 수 있다는 뜻으로 이해하련다..

https://www.gps.gov/systems/augmentations/

- 이 augmentation의 방법으로 ABAS(Aircraft Based Augmentation System), GBAS(Ground Based Augmentation System), SBAS(Satellite Based Augmentation System) 크게 세 가지가 있다.

ABAS(Aircraft Based Augmentation System)

- Aircraft Based 말 그대로 항공기가 스스로 GPS 신호를 보정한다. GPS RAIM이 대표적.

https://g510.tistory.com/61?category=1155065 

- FDE(Fault Detection and Exclusion)도 있다. 'Fault를 Detection해서 Exclusion한다' 즉, 결함이 있는 GPS 신호를 탐지하여 제외하는 기능이다. FDE를 통해 문제 있는 GPS 신호 한 개를 제외해도 GPS 항법이 계속 가능하려면 RAIM은 작동해야한다. 원래 GPS 항법은 위성 신호 4개를 수신하며 거기에 1개의 위성 신호를 더 수신해야 RAIM이 작동하므로 FDE가 작동하려면 6개의 위성 신호가 필요하다.

GBAS(Ground Based Augmentation System)

- Ground Based이니 지상시설이 GPS 신호를 보정한다.

- 지상 시설을 갖춰야하고 그 주변 항공기에만 데이터를 전송할 수 있다. 그래서 GBAS 개념을 이용한 GLS(GBAS Landing System)가 있다. 항공기 스스로도 GPS 신호를 수신하는데 지상 시설도 GPS 신호를 보정해서 알려주니 완전 정밀하게 착륙이 가능하다는 개념. 차트를 찾아보니 DH가 ILS CAT 1 최저치와 같은 값이다 ㄷㄷ

- 지상 시설을 갖춰야 하므로 아직은 FRA, SYD, EWR같은 대형 공항 위주로 가능한 듯. 그런데 GBAS는 지상 시설이 있어야 한다는 한계때문에 오히려 GPS 항법의 장점이 퇴색되는게 아닌가 싶다. 보통 후진국이나 험지에 있는 공항에서 관리나 비용 등의 이유로 GPS 기반 항법을 많이 쓰는걸 생각하면 GLS는 어쨌든 한계점도 분명히 있어 보인다.

- 그런데 더 찾아보니 러시아, 호주 같은 고위도 지방은 위치 특성상 GPS 신호의 신뢰도가 원래 낮다고 한다. 이런 문제점을 해결하려면 지상 시설 확충을 통한 GBAS 도입이 불가피하다고 한다.

- 천조국 형님들 늘 그렇듯 GBAS를 LAAS(Local Area Augmentation System)로 바꿔 부름.

SBAS(Satellite Based Augmentation System)

- Satellite Based이니 위성으로 GPS 신호를 보정한다.

- 지상의 Reference station에서 GPS 신호를 수신하여 지상에 있는 Master station으로 보내면 그 곳에서 오차를 보정한다. 그 결과물을 Uplink station을 통해 SBAS 정지 위성으로 그 신호를 보낸다. SBAS 정지 위성은 쉽게 말해 움직이지 않는 기준 위성인데 이 위성을 통해 SBAS 신호가 항공기에게 전해진다. 좀 더 정확한 위치정보를 확보하기 위한 기술인 셈이다.  

- ABAS처럼 항공기가 신호를 보정하거나 GBAS처럼 지상 시설이 신호를 보정하지 않는다. 오직 위성끼리 다 해먹는 진정한 의미의 위성항법의 끝판왕이 아닌가 하는 생각이 든다.

- 미국에서는 이를 WAAS(Wide Area Augmentation System)라고 부르며 SBAS를 통해 CAT 1 수준에 근접한 착륙을 구현할 수 있다. SBAS를 활용한 착륙은 아직은 북미 대륙에만 한정되어있는 것으로 보인다.

https://blog.naver.com/karipr/221741380809

- TCAS는 Traffic Collision Avoidance System의 약자 aka ACAS(Airborne Collision Avoidance Systems)..라고만 여태 알았는데 ACAS가 TCAS의 상위개념이라 한다.

- ICAO 부속서 10권에서 ACAS라는 개념을 제시하며 이를 ACAS 1, ACAS 2, ACAS 3로 다시 분류한다. ACAS 1은 TA만 제공, ACAS 2는 거기에 수직 방향 RA, ACAS 3는 한 발 더 나아가 수직, 수평 방향 RA 이렇게 나뉜다. (하지만 ACAS 3는 아직 상용화 전)

- 이 ACAS라는 개념을 실제로 구현하는 장치가 TCAS이며 이는 FAA 용어라고 한다. 요컨데 ICAO가 제안한 개념을 FAA가 TCAS로써 실용화? 구현? 했는데 실제로 눈에 보이는 시스템의 이름이 TCAS이니 TCAS라는 말이 더 익숙한게 아닌가 하는 횡설수설잼 ~.~

https://www.skybrary.aero/index.php/Airborne_Collision_Avoidance_System_(ACAS) 

- 항공기가 계속 트랜스폰더를 통해 전파를 쏜다. 이 전파를 받은 다른 항공기가 위치와 고도 정보를 다시 제공하는게 TCAS의 작동 원리이다. TA(Traffic Advisory)는 주변에 위협이 될 만한 항공기의 정보이며, RA(Resolution Advisory)는 진짜 곧 충돌할지 모르니 회피 기동(상승 혹은 하강)을 지시한다. 조종사는 반드시 이를 따라야 한다. 이게 제대로 지켜지지 않아 위버링겐 공중충돌 사고가 발생했다.

https://namu.wiki/w/%EC%9C%84%EB%B2%84%EB%A7%81%EA%B2%90%20%EC%83%81%EA%B3%B5%20%EA%B3%B5%EC%A4%91%EC%B6%A9%EB%8F%8C%20%EC%82%AC%EA%B3%A0

- 유튜브에 실제 TA RA가 울리는 영상이 있다. ㄷㄷ

https://www.youtube.com/watch?v=b4X0oIbfQbE 

- 말 그대로 공중충돌회피시스템. 항공기 수가 증가하니 공중 충돌 가능성도 당연히 높아진다. 그로 인한 사고 방지를 위해 유용하게 사용하는 시스템이다. 보통 조종석 ND를 보면 주변 항적의 위치와 상대고도를 파악할 수 있다. 실제로 계기에 주변 항적을 뜻하는 다이아몬드가 뜨면 조종사들이 열심히 해당 항공기를 찾는다. 관제사가 트래픽 정보를 주는 경우도 있다.

https://www.youtube.com/watch?v=Lf1E72gW0tQ 

- 관제기관에 제출하는 비행계획서에도 늘 TCAS 장비 정보가 적혀있다. MEL 카테고리가 B이고 CREW DEFER 불가라는 점에서 TCAS의 중요성을 알 수 있다.

- 항공교통개론 수업 중간고사때 달달 외워 적은 기억이 난다. 운항관리사는 비행정보업무를 통해 제공되는 각종 정보 중 항공기 운항에 영향을 줄만한게 있는지 늘 살펴야 한다. 국내외 각종 공항 및 공역에서 매일 많은 양의 정보가 쏟아진다. 그래서 보통 항공사 통제실에 이를 전담하여 관리하는 부서가 따로 있다.

- 여튼 복잡하게 이것저것 많은데 나름 정리해본다. 솔직히 여태 노탐 해석하는거 빼곤 잘 몰랐다. 언젠간 공부해야지 해야지 하다가 드디어 하게됨 ㅋㅋ

1) AIP : 정식 발행하는 비행정보문서. GEN(일반사항), ENR(항로), AD(비행장) 항목으로 구분.

- 국가별로 AIP를 발행하는데 일일이 찾으려면 얼마나 귀찮을까. 그래서 젭슨社에서 보기 편하게 정리해서 젭슨차트를 발행한다.

2) NOTAM : 유효기간 3개월 이하의 새로운 정보를 전하는 수단(공고문).

- 노탐 종류별로 알파벳을 달리 붙인다.

* 트리거 노탐 : 중요한 게시글 있으니 확인하라는 노탐이다. 밑에는 operational restrictions 내용을 담고 있는 AIRAC AIP SUP 5/21 읽어보라는 트리거 노탐이다. 

- 찾아보니 유도로 등화를 교체해야하니 작동이 당분간 안된다는 내용.

3) AIP SUP : AIP에 있던 내용을 잠시 바꿀건데 유효기간이 3개월 이상이면 AIP SUP. 그림 필요해도 AIP SUP.

4) AIP AMDT : AIP에 있던 내용을 아예 새롭게 바꾸면 AIP AMDT.

5) AIRAC : Aeronautical Information Regulation and Control. 항공 정보를 통제하고 관리하는 절차.
정보가 너무 막무가내로 쏟아지면 안되니 중요 내용을 전세계적으로 합의한 날짜에 업데이트하자는 약속.

"항공 정보는 계속 바뀐다. 공역 구조와 항공로, 항행시설, SID, STAR, 활주로, 유도로 등... 안전과 효율성을 위해 항공종사자와 관리시스템이 인지하는 정보와 항공 차트에 실린 정보는 같아야한다. 이를 위해 AIRAC 스케줄을 따라야한다. AIRAC을 다루는 아넥스 15장 6.2절에 따르면 중요 변동사항은 미리 정해진 일정(AIRAC 스케줄)에 맞춰 공고되어야한다."

* FMS 업데이트도 AIRAC 일정에 맞춰 진행한다고 한다.

- AIRAC이 뭔지는 알겠는데 AIS 사이트 가보니 AIP AMDT와 AIRAC AIP AMDT가 분리되어있다.

- 좀 더 찾아보니 AIRAC을 거쳐(?) 변경해야하는 항목들이 있다. 주로 항공기 운항에 큰 영향을 끼치는 항목들.

- 이런 항목들은 AIRAC AIP AMDT로 공지한다. 반대로 저 항목에 포함되지 않는 덜 중요한 내용은 AIRAC을 거치지 않고 그냥 AIP AMDT.

- 이런건 직접 안찾아보고 못 참지. 실제로 사이트에 가보즈아

- 두 번째 AIRAC AIP AMDT 5_21B(Effective : 1600UTC 16 JUN 2021) 클릭. 발행 일자 21년 4월 8일

- AIRAC으로 발행해야하는 항목들이 나열되어있다. 활주로, 유도로, CAT, 저시정 절차 등등.... 이런 중요한 변경 사항은 그냥 AIP ADMT 하지 말자! AIRAC 일정을 준수하여 게시해야 모두가 똑같이 정확히 확인할 수 있으니깐! 이게 AIRAC AIP AMDT의 목적인 것 같다.

- 이 공지를 올린건 21년 4월 8일인데 실제 발효는 21년 6월 16일 16Z시 부터. AIRAC 날짜가 21년 6월 17일이니깐. 중요 내용이니 AIRAC 날짜 전에 미리 공지한다!라는 의도로 추측한다.

- 이번엔 4월 8일에 등록된 AIP AMDT 4_21을 확인해보면

- 우측 상단 보면 "RKSI AD 문서에 2-22 / 2-22-1이 21년 4월 8일부로 삽입되었다"라고 적혀있다.

- 그래서 해당 문서 열어보니 그렇게 되어있다! 이 항목은 4월8일에 게시되었고 그 날부터 바로 유효하다.

- 정리해보면 AIP AMDT는 AIRAC 일정과 별개로 국내(?) 자체적으로 AIP 내용을 수정할 때 게시하는듯 하다.

- AIRAC 참고자료

m.molit.go.kr/viewer/skin/doc.html?fn=67aa27dbd8a6d8391595431bc39b1ad9&rs=/viewer/result/20161230

6) AIC : 노탐이나 AIP에 실릴정도로 중요하진 않은 쩌리 내용

-끝-

CVA0290
GG RKZZNAXX RKDAYXYX
200039 RKRRYNYX
(G0209/21 NOTAMN
Q)RKRR/QGAXX/I/NBO/A/000/999/3728N12626E005
A)RKSI B)2104201612 C)2104222019
D)20 1612-1621 1647-1710, 21 1608-1618 1643-1706 2021-2023, 22
1604-1614 1639-1701 2017-2019
E)GPS RAIM OUTAGES PREDICTED FOR NPA)


- 요즘 전국 공항에 GPS RAIM OUTAGE 노탐이 자꾸 뜬다. 예전에 봤던건데 기억이 흐릿해 다시 정리한다.

- 수십개의 GPS 위성이 우주에 떠다닌다. 흔히 얘기하는 GPS 기능을 사용하려면 보통 4개의 위성으로부터 신호를 받아 위치를 측정해야한다. 항공기에 달려있는 GPS 수신기도 마찬가지로 4개의 위성으로부터 신호를 받아 위치 정보를 생산한다. 이를 바탕으로 RNAV도 하고 RNP도 하고 RNP AR도 하며 날아다닌다.

- 항공기가 수신하는 그 GPS 신호가 신뢰할만한지 검증하는 기능이 GPS RAIM이다. RAIM은 Receiver Autonomous Integrity Monitoring의 약자이다. 그대로 해석하면 수신기 자체 무결성 감시, 친절하게 하자면 (항공기에 장착된 GPS 신호)수신기(의) 자체 (GPS 신호)무결성 감시(기능).

- 이게 작동하려면 기존 4개의 위성 신호에 최소 한 개의 위성 신호를 추가로 수신해야한다. 그래야 GPS RAIM이 활성화되어 GPS 신호가 믿을만한지 점검을 하게되고 안정적인 GPS 항법이 가능하다. 그래서 항공기는 5개 이상의 GPS 신호를 수신한다고 한다. 참고로 항공기 스스로 수행하는 기능이기에 GPS RAIM은 ABAS로 분류한다.

- 노탐에 적힌 GPS RAIM OUTAGES PREDICTED FOR NPA란 문구는 '특정 시간에 비정밀접근에 필요한 GPS RAIM 기능 정전(outage) 예상'이란 뜻이다. 어떤 이유로 5개 이상의 위성 신호를 수신할 수 없는 상황인 것 같다. 그래서 GPS RAIM 작동 안할 것 같으니 비정밀접근시 주의하라는 의미이다. 조종사들이 ANP 수치를 신경써서 봐야하지 않을까 싶다.

- 하지만 말그대로 GPS RAIM OUTAGES 'PREDICTED'이기 때문에 GPS RAIM이 백프로 안된다는 아니다. 예보에 불과하지만 주의할 필요가 있다는 뜻.

- ILS 접근을 주로 하다보니 실제로 이 노탐을 신경쓸 일이 앞으로 있을지 궁금하다. 아마 RNP 또는 RNP AR 접근만 가능한 상황이라면 이 노탐을 예의주시하지 않을까?

* RAIM의 중요성을 담은 글 발췌

여태껏 ILS CAT3 등급을 3개로 세분했는데

이를 하나로 통합시킬 예정

- CAT3 등급에 따른 조종사 및 항공기 자격 유지 비용 절감 가능

- CAT3a와 3b를 CAT3로 통합하지만 약간의 실무 혼선이 있을 듯 하다. 같은 CAT3라도 분류만 통합이지 최저치는 여전히 다르기 때문이다.

- 예를 들어 A라는 항공사가 원래 CAT3a 최저치까지 접근 가능하다고 하자. 그러면 개정된 법령에 의해 CAT3 착륙이 가능할 것이다. 그런데 어떤 공항의 CAT3 절차가 기존 CAT3b 기반이라면 A사의 항공기는 이 공항의 CAT3를 이용할 수 없다. 같은 CAT3여도 최저치가 서로 다르기 때문이다.

- 국내는 올해 12월 적용 예정, 일본은 2월25일 부 적용

www.law.go.kr/법령/항공안전법시행규칙

PBN과 RNAV, RNP

- PBN(Performance Based Navigation)을 보통 성능기반항법이라고 영문 그대로 해석한다. 영단어를 그대로 해석하면 이해하기 어려운 경우가 있는데 PBN도 마찬가지다. (항공기 자체)성능기반항법이라고 하면 의미가 좀 더 선명해진다. 말 그대로 항공기에게 요구되는 GPS 수신기, FMS 및 각종 계기(성능) 바탕의(기반) 비행(항법)을 뜻한다.

- PBN에 속하는게 RNAV와 RNP이다. 전공수업부터 실무까지 이 GPS 기반 항법 내용이 정말 많이 등장한다. 현대 항공기 항법의 집대성같은 분야이니 그럴만도 하다. 어렴풋이 알고있던 터라 이 기회를 빌어 나름대로 정리해본다.

- 우선 RNAV, RNP와 GPS(혹은 GNSS)의 관계를 확실히 이해할 필요가 있다. RNAV와 RNP는 하나의 비슷한 개념! 그리고 이 둘은 GPS 항법! 여태 이렇게만 생각했다. 틀린 말은 아니지만 약간 부족하다.

- 지상시설에만 의존하여 비행을 하다가 60년대 들어 천조국 형님들이 처음으로 RNAV를 만드셨다. 초기 RNAV는 지상항법시설 의존도가 높았다고 한다.

- 지상시설을 바탕으로 RNAV 항로를 만들었기 때문에 조종사들이 VOR과 DME 등의 주파수를 계속 맞추고 다녔다. 현재 몇 DME 떨어져있고 몇 래디얼인지 계속 확인 하는식. 예전 차트를 보면 RNAV인지 재래식 항법인지 헷갈린다.

- 하지만 GPS가 민간에 개방되면서 지상시설 의존도가 매우 낮아졌다. 항공기가 GPS로부터 위치 정보를 수신받고, IRS를 토대로 움직임을 스스로 감시하며 지역항법을 수행하기 때문이다.

- 현 RNAV에선 지상장비를 보조 및 백업 역할로 사용한다. RNAV 차트에 'GNSS or DME/DME/IRU required' 문구가 있는데 초기 RNAV의 흔적이라 한다. (RNAV 하려면 최신기술인 GNSS 이용하든 구식 장비인 DME와 IRU 달든지 해라!)

- 결론적으로 GPS는 RNAV를 구현하기 위한 하나의 구성요소. 따라서 RNAV=GPS는 틀림. 다만 GPS의 존재감이 엄청 강하긴 함.

- RNAV(GPS), RNAV(GNSS)처럼 표기때문에 혼돈이 많다. 같은 개념인데 표기법만 다른거라고 한다. 전자는 초기에 미국에서 쓰던 용어이고 요즘엔 후자가 일반적이다. 사실 GNSS가 미국의 GPS, 러시아의 글로나스, 유럽의 갈릴레오를 모두 포함하는 더 넓은 개념이다. 근데 천조국의 영향력이 워낙 세다보니 GPS가 GNSS의 대명사가 되어버린듯.

- 예전에는 항행시설을 향하거나 거기서 나오는 직선 전파를 따라 항로를 만들었다. 반면 RNAV는 항행시설의 유효 범위(area) 안에서 직선, 곡선, 원호 등 다양한 방식으로 항로를 구성한다. 'area' navigation이란 이름이 붙은 이유.

- 지상설비 설치와 관리 비용이 비싸다보니 후진국이나 환경이 빡센 산악 지형 공항에서 RNAV 접근을 활용하는 경우가 많다. 필리핀 세부엔 아예 RNAV와 VOR 접근이 전부다. 중국에도 RNAV 접근절차가 많다고 한다.

- 이렇게 GPS와 FMS의 발전에 힘입어 더 정교한 RNAV가 가능해졌다. 항로 구성에만 사용하던걸 계기접근절차와 STAR, SID에도 쓰기 시작한다. 인루트에는 RNAV-10, 터미널 차트에서는 RNAV-5, 2, 1 등을 요구한다. 숫자가 작을수록 더 정밀한 항법이다.

- 인공위성을 활용한 방법에도 단점이 있다. 멀리서 쏴지는 전파가 대기층을 통과하면서 오차가 생기기도 하고, 잘못된 위치정보를 제공하기도 한다. 그래서 오류를 식별하고 오차를 보정할 수 있는 시스템이 필요하다.

- GPS 수신기의 RAIM(Reciever Autonomous Integrity Monitoring) 기능이 그 예이다. GPS 위성신호를 감시하여 GPS가 제공하는 위치 정보가 정확한지 판단하고 문제가 있다면 조종사에게 통보하는 시스템이다. ILS 등의 지상시설을 이용하는 접근과는 무관하다. 하지만 RNP, RNP AR같이 GPS가 중요한 역할을 하는 접근시에는 RAIM 관련 노탐을 주시해야한다. RAIM의 신뢰도에 문제가 있는 상황이라면 다른 항법을 사용해야한다.

수신기 자체 무결성 감시(Receiver autonomous integrity monitoring : RAIM)"라 함은 항공기 GNSS 신호수신 처리장치가 GPS 신호만을 이용하거나, 또는 탑재된 기압고도계로 보정한 GPS 신호만을 이용하여 GNSS 항행신호의 무결성을 측정하는 ABAS의 한 형태이다. 위성항행신호의 무결성은 다중의 의사거리(pseudo-range)를 측정하는 동안 일관성을 측정하여 결정된다. RAIM 기능이 탑재된 수신기는 정확한 위치측정을 위해 최소 한 개의 위성이 추가로 필요하다. (PBN 운용지침 발췌)

- RNAV, RNP 항법의 근간인 GPS 신호를 보정하기 위한 방법으로 ABAS(Aircraft Based Augmentation System), SBAS(Satellite Based Augmentation System), GBAS(Ground Based Augmentation System) 등이 있다. 일부 공항에는 GBAS를 활용한 GLS 접근 절차가 있는데 CAT1만큼 정확도를 구현한다고 한다. 기술이 정말 엄청난게 진보하는 듯 하다. 이 내용은 따로 정리해봐야겠다.


https://g510.tistory.com/68

- RNAV 접근은 GPS가 방향 정보만 제공하기 때문에(LNAV) 비정밀접근으로 분류한다. 하지만 기압고도계의 도움을 받아 Baro-VNAV를 할 수 있다. 신뢰할 수 있는 고도정보이지만 조언에 불과하기 때문에 APV라고 부른다.(Approach Procedure with Vertical guidance, 유사정밀접근절차) baro-vnav 사용 가능한 온도가 아니라면 자동으로 lnav 접근을 하게된다.

- RNAV에 OPMA를 추가하면 RNP가 된다. RNP가 RNAV보다 진보한 기술이라고 오해하기 쉬운데 상황에 따라 뭘 쓸지 구분하면 될 것 같다. 예를 들어 레이더를 통해 관제사의 감시가 가능한 SID나 STAR는 RNAV로도 충분하고, 산악 지형이나 해상에서 인루트 단계라면 레이더 범위에 한계가 있으니 RNP를 활용하면 된다.

RNP AR

- 요즘엔 RNP AR(Authorization Required)까지 발전했다. 항공기와 운항승무원이 허가를 받고 좀 더 정밀하게, 좀 더 낮게 내려가보자! 필요하다면 곡선 구간도 만들어서!! 라는 마인드.

- RNP AR은 LNAV/VNAV 최저치 적용이 필수이다.

- 활주로 방향마다 최저치 차이가 큰 곳이 있다. RNP AR을 통해 이 간극을 줄여 안전성과 정시성을 높인다.

- 기대 효과가 큰만큼 PBN AR을 사용하려면 더 다양한 장비를 갖춰야한다. RNAV와 RNP는 오토파일럿과 FMCS computer가 한 개여도 괜찮지만 PBN AR은 반드시 두 개가 있어야 하는 식.

- RNP AR은 RF(Radius to Fix)를 활용하여 곡선 항로를 만들기도 한다.

GPS 접근절차

- 회사 옵스펙을 보니 GPS app가 가능하다고 나와있다. RNAV app, RNP app와는 별개이다.

- GPS approaches are legacy approaches designed by the FAA when GPS was still fairly new.

1. GPS overlay approach
- NDB, VOR 등의 지상항행시설 기반 절차는 해당 시설이 고장나면 사용할 수 없다. 하지만 GPS에 그 시설의 위치나 좌표 정보가 담겨있다면 GPS를 이용하여 마치 해당 NDB, VOR 절차를 수행하듯 비행할 수 있다. GPS 항법을 기존 재래식 절차에 덧씌웠다(overlay)고 해서 GPS overlay라는 이름을 얻은 듯 하다.

2. GPS stand-alone approach
- stand-alone은 '혼자 서있다', 말 그대로 '독립적인'이란 뜻이다. 그래서 GPS만 이용하는 접근 절차이다. 세스나같은 항공기에 달려있는 그 구식 GPS를 의미하는 것 같다. 당연히 여객기에 달려있는 FMS 수준의 성능은 아닐테니 RNAV, RNP같은 정밀함은 없겠지만 어쨌든 지상항행시설 없이 가능한 항법이다. 점점 GPS와 항법 기술이 발달하니 요즘엔 RNAV로 많이 대체되고 있다. 그러니 순수한 의미의 GPS 접근 절차를 볼 기회가 없다. 미국에나 좀 남아있다고 한다.

- 이 절차를 이용하려면 해당 공항에 GPS 절차 외 다른 접근 절차가 백업으로 있어야한다.

- GPS app는 앞으로 접할 일이 거의 없을 것 같다. 개념만 잘 알아둬야겠다.

GG RKZZNKXX                      전문우선순위 

171947 RKRRYNYX                발부시간 

SWRK0002 RKSI 12171856      일렬번호 / 공항 / 관측시간

(SNOWTAM 0002                  

A)RKSI                                 어디?

B)12171856                          관측시간

C)33R                                  해당 활주로

F)2/2/2                                

G)XX/XX/XX                      활주로 3개로 나눠서 평균 깊이

H)5/5/5)       

1. LDA(Localizer-type Directional Aid) approach 

- 의역하면 '로컬라이저와 비슷한 방법으로 방향을 안내하는 접근법'.

- LOC, LOC/DME, LOC BC와 같이 로컬라이저를 활용한 접근법 중 하나.

- 지형 등의 이유로 로컬라이저가 활주로 중심선에 설치되어 있지 않은 곳에서 사용.

- 그 이격된 로컬라이저를 타고 내려오다가 활주로 육안 확인 후 수동착륙.

- 활주로 근처에 있는 글라이드 슬로프를 활용할 수 없으므로 비정밀접근.

- offset angle이 30도 이상이면 위처럼 서클링 미니멈 적용.

- 하네다와 송산공항에서 사용중.

www.youtube.com/watch?v=yD5DLOvf-sE&feature=emb_logo

* LOC BC(BackCourse) approach

- 바람이 반대방향으로 거의 안 불어 그 쪽으로 ILS 설치하기 좀 그럴 때 사용.

- 근데 이 절차 볼 일이 있을까?

2. SDF(Simplified Directional Facility) approach

- LDA처럼 지형 등의 이유로 LOC를 대체함. 

- 로컬라이저 접근과 거의 비슷하며 고도 정보 제공하지 않음.

- 그러나 진입각이 큰 편이라 정밀함은 떨어지고, 활주로에 정대되지 않을 수도 있다는 차이점이 있다.

- 일반적인 직진입 절차에 비해 중간에 끼어들어 직진입 경로가 단축되므로 simplified라는 말을 붙이지 않았을까 뇌피셜 때려본다.

3. NDB(Non-Directional Beacon) approach

- 항공기의 ADF를 이용해 NDB 접근 가능.

- 오래된 시스템이라 요즘에 거의 쓸 일이 없는 걸로 안다. 가끔 ILS의 마커 기능을 하기도 한다고 함.

- 호치민 공항에 NDB 접근 절차가 있다. 하지만 호치민에는 ILS, RNP, VOR 접근도 있기 때문에 이 세 방법이 모두 고장나지 않는 한 실제로 NDB접근을 할 일이 있을까 싶다.