DOI QR코드

DOI QR Code

Statistical Test for Performance Evaluation of Code Carrier Divergence Detection at a GBAS Reference Station

GBAS 기준국의 코드 반송파 발산 검출성능 평가를 위한 통계시험

  • 윤영선 (한국항공우주연구원 위성항법팀) ;
  • 김주경 (한국항공우주연구원 위성항법팀) ;
  • 조정호 (한국항공우주연구원 위성항법팀) ;
  • 허문범 (한국항공우주연구원 위성항법팀) ;
  • 남기욱 (한국항공우주연구원 위성항법팀)
  • Received : 2012.08.02
  • Accepted : 2012.08.29
  • Published : 2012.09.01

Abstract

In order to provide precision approach service based on GBAS, air navigation service providers should validate the GBAS system performance against international standard requirements and receive approval. The GBAS manufacturer should define integrity threat, analyze the integrity monitors and evaluate performance of the implemented monitors to verify integrity performance which is critical to the aircraft safety. This paper describes a statistical test result to evaluate performance of the code carrier divergence monitors implemented in KARI Integrity Monitor System software. The paper introduces analysis and test procedure which is developed for the performance evaluation and describes the analysis, the test scenario generation and the test results. The results show that the implemented monitors can detect the expected minimum detectable errors with satisfying the probability of missed detection requirements.

GBAS 기반의 정밀 접근 서비스를 제공하기 위해서 항행 서비스 제공 주체는 GBAS 시스템의 성능이 국제 표준에 정의된 요구 조건을 만족하는지를 확인하여 사용 승인을 획득하여야 한다. 특히 항공기 안전에 직접적으로 영향을 미치는 무결성 성능의 검증을 위해서는 무결성 위협요인 정의와 검출기법 분석 및 구현된 시스템의 검출성능 평가 등의 작업이 시스템 제작자에 의하여 수행되어야 한다. 본 논문에서는 GBAS 무결성 위협요인 중 코드 반송파 발산 현상에 대응하기 위하여 KIMS 소프트웨어에 구현된 검출기법들의 검출성능 확인 통계시험 결과를 기술한다. 성능 확인을 위하여 개발된 분석 및 통계시험 절차를 소개하며, 절차에 따른 분석 결과 및 시험 시나리오 제작 방법, 수행된 시험의 결과를 분석하였다. 시험 결과 KIMS 소프트웨어에 구현된 검출기법들은 예측된 최소 검출가능 오차와 같은 크기의 발산이 발생하였을 때, 각 기법에 할당된 고장검출실패율 요구 조건을 만족하며 위협요인을 검출해 낼 수 있는 것을 확인하였다.

Keywords

References

  1. ICAO, International Standards and Recommended Practices, Annex 10, 2001.
  2. FAA, Category I Local Area Augmentation System Ground Facility, FAA-E-AJW44-2937A, Oct. 2005.
  3. Y. Yun, S. Park, C. Kee, Test of GBAS Integrity Monitoring System using GPS Simulator, Wuhan University Journals of Natural Sciences, Vol. 8 No. 2B, Wuhan University, Wuhan, China, 2003.
  4. 건설교통부, 항공용 위성항법시스템 기반기술 개발 제 3차년도 중간보고서, 2007년 6월.
  5. 김인호, 박찬식, LAAS 기준국 및 Integrity Monitoring System 개발, 산업과학기술연구 논문집 제 13권 제2호, 충북대학교 산업과학기술연구소, 1999년 12월.
  6. G. Xie, S. Pullen, M. Luo, P.L. Normark, D. Akos, J. Lee, P. Enge, B. Pervan, Integrity Design and Updated Test Results for the Stanford LAAS Integrity Monitor Testbed, Proceedings of the ION 57th Annual Meeting, Albuquerque, NM., June 11-13, 2001.
  7. P.L. Normark, G. Xie, D. Akos, S. Pullen, M. Luo, J. Lee, P. Enge, B. Pervan, The Next Generation Integrity Monitor Testbed (IMT) for Ground System Development and Validation Testing, Proceedings of 2001 ION GPS, Salt Lake City, UT., Sep. 11-14, 2001.
  8. G. Xie, Optimal On-Airport Monitoring of the Integrity of GPS-Based Landing Systems, Ph. D. Dissertation, Stanford, Mar. 2004.
  9. S. Pullen et al., Ephemeris Protection Level Equations and Monitor Algorithms for GBAS, Proceedings of 2001 ION GPS, Salt Lake City, UT., Sep. 11-14, 2001.
  10. S.Pullen et al., GBAS Validation Methodology and Test Results from the Stanford LAAS Integrity Monitor Testbed, Proceedings of 2000 ION GPS, Salt Lake City, UT., Sep. 2000.
  11. EUROCAE, Minimum Operational Performance Specification for Global Navigation Satellite GBAS Ground Equipment to Support CAT-I Operations (ED-114), Sep. 2003.
  12. 윤영선, 임준후, 조정호, 허문범, KARI IMT 시스템의 GBAS 보정정보 검증시험, 한국항공우주학회지 제 39권, 제 2호, 2011년 2월.
  13. D.V. Simili, B. Pervan, Code-Carrier Divergence Monitoring for the Local Area Augmentation System, Proceedings of IEEE/ION PLANS 2006, San Diego, CA., Apr. 2006.
  14. D.V. Simili, Code Carrier Divergence Monitoring for the GPS Local Area Augmentation System, M.S. Thesis, Illinois Institute of Technology, May 2007.
  15. Y. Yun, J. Cho, M. Heo, Automated Determination of Fault Detection Thresholds for Integrity Monitoring Algorithms of GNSS Augmentation Systems, Proceedings of IEEE/ION PLANS 2012, Myrtle Beach, SC., Apr. 2012.
  16. J. Rife, S. Pullen, T. Walter, E. Phelts, B. Pervan, P. Enge, WAAS-Based Threat Monitoring for a Local Airport Monitor (LAM) that Supports Category I Precision Approach, Proceedings of IEEE/ION PLANS 2006, San Diego, CA., Apr. 2006.
  17. S. Pullen, M. Luo, G. Xie, J. Lee, R. E. Phelts, D. Akos, P. Enge, LAAS Ground Facility Design Improvements to Meet Proposed Requirements for Category II/III Operations, Proceedings of ION GPS 2002, Portland, OR., Sep. 2002.