위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)

과학(Science)/산업 (Industry)

위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)

SURPRISER - Tistory 2023. 10. 9. 14:38

0. 목차

'위성 항법'이란?
'위성 항법 시스템' 산업
'위성 항법 시스템'의 메커니즘
'위성 항법 시스템' 기술 동향
오차보정 및 활용 시스템
'위성 항법 시스템' 정책 동향

1. '위성 항법'이란?

'위성 항법(Navigation Satellite)'이란 4개 이상의 위성으로부터 전송되는 위성 데이터와 전파를 지상과 양방향 통신으로 송수신하여, 지구상의 사용자에게 위치 정보를 제공하는 시스템이다. '위성 항법'은 다수의 위성으로 위성으로 구성되는 '우주 부문(Space Segment)', 항법위성의 궤도를 추적하고 관리·운영하는 '제어 부문(Control Segment)', 항법위성의 신호를 수신하여 위치와 시각을 결정하는 '사용자 부문(User Segment)'으로 구성되어 있다.

'위성 항법'은 서비스 제공 지역에 따라 '글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)', '지역 위성 항법 시스템(RNSS: Regional Navigation Satellite System)'으로 나뉜다. GNSS는 전 지구를 대상으로 하므로, 지구 전역의 사용자에게 4개 이상의 위성 전파를 도달시키기 위해 약 30개 위성으로 구성된다. RNSS의 경우 한정된 지역의 사용자에게만 4개 이상의 위성 전파를 도달시키면 되므로, GNSS에 비해 훨씬 적은 수의 위성이 필요하다.

위성항법의 정밀도를 높이기 위한 '보정 신호 발송 시스템'은 시스템의 위치에 따라 '위성 기반 보정 시스템(SBAS: Satellite Based Augmentation System)', '지상 기반 보정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)' 등으로 분류된다. 정지 궤도 위성을 활용하여 항공기에게 보정 정보를 제공할 경우 '위성 기반 보정 시스템(SBAS)', 지상에 있는 데이터 송출 장치를 통하여 착륙하는 항공기에게 보정 정보를 제공할 경우 '지상 기반 보정 시스템(GBAS)'으로 구분한다.

2. '위성 항법 시스템' 산업

세계적으로 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)'를 활용하기 위한 부품 개발 등의 후방 시장과, 이를 활용한 서비스 시장인 전방시장 모두 수익적 가치가 높아질 것으로 기대된다. 특히 2021~2031년 동안 '라이프 스타일', '관광 및 건강', '도로'는 총 90%로 대부분의 시장을 점유할 것으로 보인다. 다양한 산업에 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)'을 활용하고 있지만, 미래에는 정밀한 'PNT(Positioning, Navigation, Timing)' 정보를 필요로 하는 신규 '모빌리티(Mobility)'의 운영을 주목할 필요가 있다.

자율주행차(Self-Driving Car): Level 4 이상의 완전 자율주행차에는 10cm 수준의 정확도가 필요하다.
도심 항공교통(UAM: Urban Air Mobility): 고정밀 'PNT(Positioning, Navigation, Timing)' 정보를 바탕으로 미래 무인 비행이 가능하다.
자율운항선박(Autonomous Vessel): 무인선 및 자율운항선의 안전한 운항과 자동 접안 등을 위해서는 cm급의 고정밀 'PNT(Positioning, Navigation, Timing)' 정보가 필요하다.

3. '위성 항법 시스템'의 메커니즘

3-1. 우주 부문

'우주 부문(Space Segment)'에서는 지상의 '사용자 부문(User Segment)'에서 위치정보를 획득할 수 있는 위성항법 신호를 생성하여 송신한다. 지상의 '제어 부문(Control Segment)'에는 위성 상태 관련 정보를 제공한 후, 이와 관련된 위성 제어 데이터를 수신 받아 운영한다. 신호의 전달 과정은 다음과 같다.

원자시계에서 주파수 제공: 탑재된 '원자시계(Atomic Clock)'에서 항법신호 생성에 필요한 기준 주파수 '10.23MHz'를 제공한다. '원자시계'는 원자의 고유한 진동주기에서 시간과 주파수를 생성함으로써 위성의 위치 확인과 거리 측량 시 필수적인 부분으로 '루비듐(Rb)', '세슘(Cs)', '수소 메이저(Hydrogen maser)'를 주로 활용한다.
항법 데이터 생성: '위성 시계', '위성 상태' 등의 '항법 데이터(Navigation Data)'를 생성한다. '항법 데이터'에는 지상의 제어부문에서 위성의 '궤도(Orbit)', '시계(Clock)' 등을 확인하여 조정할 수 있는 '위성 상태 관련 정보'와 '사용자 부문(User Segment)'에서 측위 서비스를 수행할 수 있는 정보를 포함한다.
'항법 데이터'와 'PRN 코드' 조합: 생성된 '항법 데이터'를 'PRN 코드'와 조합한다. 'PRN 코드(Pseudo Random Noise Code)'는 위성 식별과 거리 측정을 위해 생성되는 0과 1의 2진수이다. 국가마다 고유의 코드가 부여되며, 민간용 C/A와 군용 'P(Precise)'로 구분되어 지상의 '수신기(Receiver)'가 국가별 위성을 식별하고 목적에 맞게끔 활용할 수 있는 일종의 '키(Key)' 역할을 수행한다.
'조합된 데이터'와 'PRN 코드'를 '반송파'에 변조: '조합된 데이터'와 'PRN 코드'를 '반송파(Carrier Wave)'에 '변조(Modulation)'한다. '반송파(Carrier)'는 전송할 데이터를 싣고 가는 주파주로서, 변조 전의 신호인 'PRN 코드'와 '항법 데이터'는 잡음에 매우 약하고 전달 거리가 짧기 때문에 국가별로 할당된 1100~1600MHz의 높은 주파수에 실어 지상으로 송신한다. 유무선 통신에서 신호를 전달할 때에는 전송에 적합한 '주파수(Frequency)'나 '펄스(Pulse)'로 변환하여 보내는데, 이 변환 과정을 변조(Modulation)'이라고 한다.
항법신호를 전송: 항법신호를 생성한 후, 지상의 '수신기(Receiver)'로 송신한다.

3-2. 제어 부문

'제어 부문(Control Segment)'에서는 '우주 부문(Space Segment)'에서 전달된 위성 상태 관련 정보를 추출하여 '위성 시계 보정', '위성 궤도 수정', '신호 점검 '등 우주 부문의 제어를 총괄한다.

위성 시계 보정, 위성 궤도 수정: 'GPS(Global Positioning System)'를 기준으로 우주의 위성은 '상대성 이론'에 따라 지구의 시간보다 하루에 0.00030초의 차이로 빨라진다. 이를 수정하지 않으면 GPS 위치가 하루에 최대 10km를 벗어나므로 제어할 필요가 있다. GPS 위성은 시속 약 1만 4000km 의 빠른 속도에 따라 지상의 시계보다 하루에 120마이크로 초 정도 느려지고, 약 2만 km의 고도에 위치하기 때문에 지상의 시계보다 하루에 150마이크로 초 정도 빨라진다.
항법 데이터 추출: '우주 부문(Space Segment)'에서 송신되는 'PRN 코드(Pseudo Random Noise Code)'와 동일한 코드를 신호 감시국에서 생성하여 해당 위성의 상태 정보 등 '항법 데이터(Navigation Data)'를 추출한다.

3-3. 사용자 부문

'우주 부문(Space Segment)'에서 송신된 신호를 수신하여, 사용자의 위치정보를 획득할 뿐만 아니라, 일상생활 속에서 활용할 수 있는 다양 서비스도 제공한다.

'eCall 시스템'과 'ERA-GLONASS': '유럽'과 러시아'는 차량 내 센서가 교통사고 등 '심각한 충돌'을 감지하면, 자동으로 응급 서비스를 호출하고, 해당 국가의 GNSS와 미국 GPS를 연계하여 위급한 차량의 정확한 위치와 경로를 설정한 후, 응급 구조원이 사고 현장에 신속하게 도착할 수 있는 비상 시스템을 개발하였다. 이 비상 시스템은 '유럽'에서는 'eCall 시스템'으로 명칭하였고, '러시아'에서는 'ERA-GLONASS'로 명칭하였다.
글로벌·지역 단문메시지 서비스(SMC: Short Message Communication Service-Regional or Global): 중국은 디오통신 신호가 적용되지 않는 지역이나 통신용 기지국이 손상된 경우를 대비하여, BeiDou와 양방향 통신을 통해 '재난 구호', '구조 작업', '해양 어업' 등에 활용할 수 있는 '글로벌·지역 단문메시지 서비스(SMC: Short Message Communication Service-Regional or Global)'를 최초로 개발하였다.
Q-ANPI: 일본은 재해 발생 시' QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)'을 통해 '대피소의 위치'와 '개방 유무', '피난민 수' 등을 알려주는 QZSS 안전서비스 'Q-ANPI'를 개발하였다.

4. '위성 항법 시스템' 기술 동향

4-1. '우주 부문' 기술 동향

'기존 위성의 수명 증대', '신규 항법신호 추가' 등을 중심으로 현대화가 진행 중이며, '저궤도 위성(Low Earth Orbit Satellite)'과의 호환으로 정확도를 향상시키기 위한 위성을 발사할 계획이다.

위성 추력기(Satellite Thruster): '궤도 수정', '자세 제어' 등을 담당하는 '위성 추력기'는 장기간의 임무 수행에 필수적인 장치로서, 수명을 연장하기 위해 연구개발이 이루어지고 있다.
주파수 추가(Add Frequency): 기존 주파수를 기반으로 정확도를 향상시키고, 다양한 목적성을 부여하기 위해 새로운 주파수를 개발하고 있다.
항재밍력(Anti-jamming power): 가세계적으로 보안의 중요성을 강조함에 따라 전파 보호를 목적으로 '항재밍(Anti-jamming)' 성능을 제고하기 위한 '전파 출력 세기 증대', '인증 코드 기능 도입' 등 다양한 방안을 고안하고 있다.
저궤도 위성(Low Earth Orbit Satellite): GNSS보다 약 25배 더 가까운 우주궤도에 위성을 구축하여, 고강도 신호를 전송하고, 간섭과 '재밍(Jamming)' 등을 극복하여 복원력을 확보하는 것에 이점이 있는 '저궤도(LEO)' 항법 위성을 개발 중이다.

4-2. '제어 부문' 기술 동향

'우주 부문(Space Segment)'의 안정적인 제어를 위해 기존에 구축된 지상 시스템을 기점으로 '사이버 보안(Cyber Security)'을 강화하고 수신국을 추가 확장할 계획이다.

5. 오차 보정 및 활용 시스템

위성신호는 우주에서 지상으로 약 2만 km를 이동하는 전달 과정 속에서 오차 요소로 인해 전파가 감쇄되거나 왜곡되는 현상이 발생한다. 위치 정확도를 낮추는 오차 요인으로는 '위성 시계(Satellite Clock)', '위성 궤도(Satellite Orbit)', '대기층(Atmospheric Layer)', '수신기(Receiver)' 등이 해당된다.

위성 시계(Satellite Clock): 위성에 탑재된 원자시계의 편차로 오차가 발생한다.
위성 궤도(Satellite Orbit: 태양, 달, 화성 등의 중력으로 발생되는 궤도 편차로 인해 지구에 도달하는 전파의 시간 차이 때문에 오차가 발생한다.
대기층(Atmospheric Layer): '대기층(이온층, 대류층 등)'을 통과하면서 전파의 지연·굴절·회절 등의 현상으로 오차가 발생한다. (계절별·시간별·지역별 등 조건에 따라 다르기 때문에 일괄된 보정값 적용에 어려움)
수신기(Receiver): 지상의 지형지물에 반사되거나 회절되는 신호를 수집하거나 수신기 내부에서 발생되는 잡음으로 오차가 발생한다.

오차 보정은 '기준국에서 수신된 신호를 자체적으로 보정하는 '상태 공간 보정(SSR: State Space Representation)'과 '외부 시스템을 활용하여 보정하는 '관측 공간 보정(OSR: Observation Space Representation)'으로 나뉜다. '상태 공간 보정(SSR)'은 고정된 장소에 있는 '기준국(Reference Station)'이 자신의 위치와 직접 비교하여 '위성 시계', '위성 궤도(Orbit of Satellites)', '대류층(Convection Zone)' 등 각 오차 요인을 산출하는 방식으로서, 대표적으로 '위성 기반 보정 시스템(SBAS)'과 '정밀 단독 측위(PPP: Precise Point Positioning)' 등이 해당된다. 'OSR'은 기준국에서 관측된 오차 정보를 주변의 이동국으로 전송하여 이동국이 모든 오차정보를 종합하여 보정하는 방식으로서, 대표적으로 '기상 기반 조정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)', 'DGNSS(Differential GNSS)', 'RTK(Real-Time Kinematic)' 등이 해당된다.

'상태 공간 보정(SSR: State Space Representation)'과 '관측 공간 보정(OSR: Observation Space Representation)'은 '기준국과 이동국 간 거리'와 '기준국 설치 개수'의 차이점이 발생한다. '관측 공간 보정(OSR)' 방식은 기준국과 이동국 사이의 거리가 멀수록 정확도가 저하되는 반면, '상태 공간 보정(SSR)' 방식은 큰 영향을 받지 않는다. 넓은 지역을 대상으로 '관측 공간 보정(OSR)' 방식을 서비스하기 위해서는 많은 수의 기준국을 설치할 필요가 있다.

분류	오차 보정 기법
상태 공간 보정(SSR)	위성 기반 보정 시스템(SBAS: Satellite Based Augmentation System)
상태 공간 보정(SSR)	정밀 단독 측위(PPP: Precise Point Positioning)
관측 공간 보정(OSR)	지상 기반 보정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)
	DGNSS(Differential GNSS)
	RTK(Real-Time Kinematic)

5-1. 위성 기반 보정 시스템(SBAS)

'위성 기반 보정 시스템(SBAS: Satellite-Based Augmentation System)'은 오차 보정 기법 중 '상태 공간 보정(SSR: State Space Representation)' 방식을 적용한 기술로서, cm급의 정밀한 위치 정보를 제공한다. 전달 과정은 다음과 같다.

'글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)', '지역 위성 항법 시스템(RNSS: Regional Navigation Satellite System)' 신호를 기준국에서 수신하여 위성 신호 외에 들어오는 잡음을 제거한 순수한 위성 신호를 검출 후 중앙 처리국으로 전송한다.
중앙처리국은 위성 궤도 및 시계, 전리층 등의 오차 보정 정보와 신호의 이상 여부를 판단하기 위한 무결성 정보를 생성하여 위성통신국으로 송신한다.
위성통신국은 '위성 기반 보정 시스템(SBAS)'인 '정지궤도(GEO: GEostationary Orbit)' 위성으로 보정 데이터를 송신한다.
'위성 기반 보정 시스템(SBAS)'은 보정 데이터를 항공기로 송신한다.

국가	주요국 SBAS 명칭
미국	WAAS(Wide Area Augmentation System)
중국	BDSBAS(Beidou Satellite Based Augmentation System)
유럽	EGNOS(European Geostationary Navigation Overlay System
러시아	SDCM(The Russian System for Differential Correction)
일본	MSAS(MTSAT Satellite Based Augmentaion System)
인도	GAGAN(GPS Aided Geo Augmentation Navigation)
한국	KASS(Korea Augmentation Satellite System)

5-1-1. 위성 기반 보정 시스템(SBAS)'활용 동향

'위성 기반 보정 시스템(SBAS: Satellite-Based Augmentation System)'은 주로 항공기의 정밀한 항행 및 이착륙을 위한 LPV(Localizer Performance with Vertical Guidance)' 서비스를 지원하며, 추후 '자율주행', '스마트폰' 등에 활용할 수 있는 기술 개발도 진행 중이다.

미국: 2014년부터 'LPV(Localizer Performance with Vertical Guidance)' 서비스를 제공하기 시작하였으며, 2028년까지 전파 교란 등의 위협이나 건물, 지형지물 등 외부요인에 의한 간섭을 낮추기 위해 이중 주파수 개발 및 운용 관련 연구 중이다. 이중 주파수 개발 및 구축을 위하여 2022년 9월 '미국 연방항공청(FAA: Federal Aviation Administration)'는 Raytheon Intelligence & Space와 10년간 계약을 체결하여 연구 중이다.
러시아: 기존 L1 주파수를 사용하고 있는 위성 'Luch 5A', 'Luch 5B', 'Luch 5V'을 2021년부터 L1 및 L5 주파수가 가능한 Luch 5M으로 교체할 계획이었지만 2025년으로 연기되었다.
유럽(EU): 2018년, '에어버스(Airbus)'와 계약하여 EGNOS 3.0 버전 시스템을 제공하기 위해 '이중 주파수', '사이버 보안' 등의 기술을 개발할 계획이다. 2011년부터 운영되고 있는 EGNOS V2를 대체하여 '이중 주파수 개발' 및 '강화된 사이버 보안' 서비스를 제공할 예정이다.
중국: 중국은 2018년에 1개의 위성을 성공적으로 발사하였다. 그러나 미국 항공 기술 위원회에서 제시한 기준에 부합하지 않아, 아직 민간항공 서비스는 제공하지 못하고 있다.
일본: 2007년 'MSAS(MTSAT Satellite based Augmentation System)'를 정상 가동하여 'NPA(Non Precision Approach)' 서비스를 개시하였고, 2023년 'LPV(Localizer Performance with Vertical Guidance)' 서비스를 위해 QZSS 정지궤도 위성 3기를 사용할 예정이라고 밝혔다.
영국: 2020년 '브렉시트(Brexit)'가 진행되어, 유럽의 Galileo나 EGNOS를 활용한 서비스 이용이 어려워지자 대안을 찾는 중이다. 영국의 위성회사 Inmarsat는 최근 영국 위성기반 증강 시스템 '영국 위성 기반 오차 보정 시스템(UKSBAS: United Kingdom Satellite Based Augmentation System)'를 연구개발 중이다.

5-2. 지상 기반 보정 시스템(GBAS)

'지상 기반 보정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)'은 오차 보정 기법 중 '관측 공간 보정(OSR: Observation Space Representation)' 방식을 적용한 기술로서, 공항에 접근하는 항공기의 정밀 착륙을 지원한다. 전달 과정은 다음과 같다.

위성과 수신기 간의 거리 측정: 공항 주변에 2~4개의 수신기를 통해 '글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)' 위성과 수신기 간의 전송 시간을 계산하여 거리를 측정한다.
데이터 오류 식별: 제어센터에서는 측정된 거리와 실제 거리를 비교하여 수신된 데이터의 오류를 식별한다.
VDB를 통해 항공기로 전송: 수정된 메시지를 'VDB(VHF Data Broadcast)' 시설을 통해 항공기로 전송하여 정밀 착륙을 지원한다. '지상 기반 보정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)'은 VHF 주파수(108~118 MHz)'를 사용하며, 공항 반경 약 37km 범위 내에서 항공기 대수와 상관없이 지원 가능하다. '지상 기반 보정 시스템(GBAS)' 메시지는 데이터 송출 장치인 'VDB(VHF Data Broadcast)' 시설을 통해 항공기 접근 경로 안내에 관한 데이터를 항공기로 송신한다.

5-2-1. '지상 기반 보정 시스템(GBAS)' 활용 동향

'미 연방항공국(FAA: Fedral Aviation Administration)'은 기존 '계기 착륙 시스템(ILS: Instrument Landing System)'을 대체하는 시스템으로 '지상 기반 보정 시스템(GBAS: Ground-Based Augmentation System)' 사용을 결정하였다. '계기 착륙 시스템(ILS)'은 항공기에게 수직·수평 위치 정보를 제공하여 공항에 안전하게 착륙할 수 있도록 지원해주는 시스템이다. 그 외에 '유럽', '중국' 등에서도 '지상 기반 보정 시스템(GBAS)' 개발과 더불어 '계기 착륙 시스템(ILS)'를 대체하기 위한 계획을 수립하였다.

6. '위성 항법 시스템' 정책 동향

6-1. '미국'의 정책 동향

미국은 국방부에 민간 및 국방의 목적의 GPS 운영 권한을 부여하고 있고, GPS 서비스를 전 세계적으로 제공하여 무상이용할 수 있도록 규정하였다. 미국 의회는 'GPS(Global Positioning System)'의 지원과 유지를 통해 가장 효과적으로 미국의 '국가 안보', '공공 안정', '과학', '경제'에 기여할 수 있는 건의사항을 작성하여 대통령에게 제시하였다. 전 세계의 GPS 사용자가 지속적으로 무상 이용이 가능하도록 하였다. 또한 외국의 GPS 사용 장애를 제거하기 위하여, 외국 정부 및 국제기구와 협정을 체결하여 협력을 증진하고 있다.

가장 진보된 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)'을 기확보한 미국은 'PNT(Positioning, Navigation, Timing)' 서비스의 효율적인 운용을 위해 2020년 '행정명령 13905(Executive Order 13905)'를 발효하고, '국가 우주 정책'에 반영하였다.

행정명령 13905(Executive Order 13905): 'PNT(Positioning, Navigation, Timing)' 서비스의 지속적인 제공이 어려울 시 국가 및 경제 안보에 중요한 영향을 미칠 수 있는 만큼 효율적인 운용을 위해 PNT 서비스의 복원력을 강화하고 보다 책임감을 가지고 사용하길 장려하였다.
국가우주정책(National Space Strategy): '국가우주정책'은 미국 '도널드 트럼프(Donald Trump, 1946~)' 대통령이 GPS와 PNT 시스템의 유지 및 향상을 포함한 미국의 모든 우주 활동에 관한 방향성을 제시한 지침이다.

6-2. '러시아'의 정책 동향

러시아는 '위성항법(Navigation Satellite)' 법률을 '연방법(Federal Law)'으로 제정하여, 러시아 내 모든 연방정부 및 지자체, 지역 정부기관에 '러시아 범지구 위성항법 시스템(GLONASS: Global Navigation Satellite System)'의 사용을 강조하였다. 러시아는 군사 및 경제적인 우위를 점하기 위해, 낙후된 '러시아 범지구 위성항법 시스템(GLONASS)'의 기술 향상을 중요한 정책적 과제로 인식하여 추진하고 있으나, 전쟁 등의 원인으로 늦어지고 있다. 러시아는 2012년 정부 결의 189호에 따라 'GLONASS의 유지, 개발 및 사용에 관한 연방 프로그램(2012~2020)'을 승인 후 착수하였다. 하지만 2014년에 '크림반도(Crimean Pen)' 합병 이후, '미국', '유럽' 등에서 수입되는 위성 전자제품의 공급이 집중되었다. 이에 따라 2020년까지 완료 예정이었던 프로그램을 2020년까지로 연기하였다.

아래의 표는 GLONASS 관련 러시아 주요 정책을 표로 정리한 것이다.

구분	내용
연방법	항법 활동에 관한 연방정부법 (2009)
연방법	ERA-GLONASS 국가 자동화 정보 시스템법 (2013)
대통령 및 지침	러시아연방 대통령 행정명령 38-rp호 (1999)
대통령 및 지침	러시아연방의 사회적·경제적 발전을 위한 GLONASS 사용에 관한 러시아연방 대통령령 638호 (2007)
정부 결의	국가방위 및 안전보장, 러시아의 사회적·경제적 발전, 국제 협력 확대 및 과학적 목적을 위한 GLONASS 유지, 개발 및 사용에 대한 연방 집행기관의 권한에 관한 정부 결의 323호 (2008)
	위성항법 분야의 네트워크 서비스 제공자에 관한 정부 결의 549호 및 정부 시행령 1309호
	'GLONASS 연방 프로그램 2002~2011' 및 '2012~2020 GLONASS의 유지, 개발 및 사용에 관한 연방 프로그램'을 승인하는 정부 결의 587호 및 정부 결의 189호 등
각 부처	항공항법 서비스 및 탐색·구조 임무를 위한 항공 우주기술 및 시스템의 GLONASS 또는 GLONASS/GPS 위성항법 장치 장착에 관한 교통부 세부 시행규칙 23호 (2010) 등

6-3. '유럽'의 정책 동향

우주 프로그램을 위한 '유럽연합 기구(EUSPA: European Union Agency for the Space Programme)'는 Galileo와 EGONS의 경제적·사회적 이익을 극대화하기 위해, 기술과 사용자 사이의 연결 고리 역할을 수행 중이다. 'Fundamental Elements(EU R&D 자금 지원 프로젝트)'는 2021년부터 2027년까지 EGNSS 칩셋, 수신기 및 안테나 개발을 목표로 자금을 지원 중이다. Hirozon Europe은 후방 산업에서 개발되는 부문을 상용하기 위한 콘텐츠 개발과 항공·해상·철도·도로 운송 분야 등에서 '어플리케이션 서비스(Application Service)' 개발을 지원 중이다.

또한 차세대 'G2G(Galileo Second Generation)' 구축을 위한 프로그램을 계획하여, 신규 서비스 도출 및 성능 개선을 통해 '글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)' 분야의 경쟁력 확보를 위해 노력 중이다. 'European GNSS Evolution Programme(2007)'과 'HSNAV GNSS and H2020 Programmes(2015)' 등을 통해 2025년부터 G2G 위성을 발사할 계획이다. 정밀한 'PNT 서비스(Positioning, Navigation, Timing Service)', '긴급경보 서비스', '탐색구조 서비스' 등 신규 서비스 개발과 신호체계 고도화로 사용자 측위의 성능을 개선할 예정이다.

6-4. '중국'의 정책 동향

'베이더우 위성 항법 시스템(BDS: Beidou Satellite Navigation System)'은 중국이 주도하는 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)'의 하나로서, '지구정지궤도(GEO, Geo-stationary Earth Orbit)'에 5기의 위성을 배치하고 '중궤도(MEO: Medium Earth Orbit)'에 27기, '태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit)'에 3기의 위성들을 배치하여 총 35기의 위성으로 구성되는 시스템이다. 중국은 'BDS의 기술 고도화', '위성 산업 육성' 등을 위한 로드맵과 정책을 수립하고, 국가 안보의 확보와 경제 및 사회 개발을 목표로 진행 중이다. 중국은 'DBS 개발(3단계)', '민간항공 산업 적용(3단계)', '국가 경제 및 사회 발전(5개년)' 등의 계획을 수립하여, 기술의 개발 및 활용 범위 확대와 산업 발전의 비전을 제시하였다. 중앙정부와 지방에서 'DBS' 산업 발전 및 육성과 방안 등을 수립하여 위성항법 산업을 촉진하였다.

또한 'DBS'의 기술적 진보와 중요성을 세계에 알리기 위해 기술·산업 동향 등을 분석한 백서를 정기적으로 발간하였다.

새로운 시대의 중국 베이더우(2022): 백서에서 중국은 18차 당대회 이후 '베이더우 위성 항법 시스템(BDS)'은 급속히 발전하는 새로운 시대에 접어들었다고 강조했다. 백서에 따르면 '시진핑(習近平, 1953~)'은 2020년 7월 31일 세계에 베이더우 3호 '글로벌 위성 항법 시스템(GNSS)'의 정식 개통을 선언해 BDS가 글로벌화 발전의 새로운 단계로 접어들었음을 알렸다. 백서는 개혁∙개방의 새로운 시기부터 중국의 발전이 새로운 시대로 진입하기까지, 베이더우 1호부터 베이더우 3호까지, 위성 시스템 두 개에 기반한 위치 확인에서 글로벌망을 구축하기까지, 아시아 태평양에 서비스하던 것에서 전 세계에 서비스하기까지, '베이더우 위성 항법 시스템(BDS)'은 국가의 발전과 '공명공진(共鳴共振)'하며 민족부흥과 같은 방향으로 함께 가고 있다고 설명했다. 백서는 또 향후 중국은 더 발전된 기술, 더 강력한 기능, 더 우수한 서비스를 갖춘 BDS를 구축하고 더욱 광범위하고 더욱 통합되며 더욱 스마트한 통합 시공간 시스템을 완성해, '유연성', '스마트화 수준', '정밀도', '안전성'이 높은 위치 확인과 '내비게이션(Navigation)' 및 '시보(Time Signal)' 서비스를 제공하고 민생 복지에 보다 나은 혜택을 주고 인류의 발전과 진보에 도움을 줄 것이라고 밝혔다.
중국 위성항법 및 위치 서비스 산업(2022): '중국 위성 항법 협회(GNSS and LBS Association of China)'에서에서 발표한 '중국 위성항법 및 위치 서비스 산업(2022)'에서는 BDS 개발에 따른 위성 항법 '부품(Parts)', '소프트웨어(Software)', '인프라(Infrastructure)' 등의 부가가치 창출과 '교통', '재난구조', '농업' 등에 분야별 응용으로 생성되는 서비스 측면을 부각하였다.

6-5. '일본'의 정책 동향

우주기본법: 일본 우주활동의 기본법인 '우주기본법'의 제 13조는 국민 생활의 향상과 안전하며 안심하고 살 수 있는 형성하고, 재해, 빈곤 등 다양한 위협을 제거하기 위한 조치의 하나로 '측위에 관한 정보시스템' 등의 시책을 강구할 것을 규정하였다.
지리 공간 정보 활용 추진 기본법: '지리 공간 정보 활용 추진 기본법'은 신뢰성 높은 위성 측위 서비스의 안정적인 확보, '위성 측위 연구개발', '위성항법 이용의 촉진' 등 시책의 수립 필요성을 명시하였다.

'QZSS(Quasi-Zenith Satellite System)'의 개발사업 추진 및 구축 등에 관해서는 내각의 '각의결정', '관계부성의 합의' 등으로 국제 경쟁력 강화와 관계 부처 및 산업계와의 긴밀한 협력을 강조하였다.

6-6. '인도'의 정책 동향

인도는 전 세계적으로 'NAVIC(Navigation with Indian Constellation)'과 GAGAN의 활용 범위를 확장하고, 국외 '글로벌 위성 항법 시스템(GNSS: Global Navigation Satellite System)' 및 '위성 기반 보정 시스템(SBAS: Satellite Based Augmentation System)'과의 신호를 호환하여 운용하기 위한 연구를 진행하였다. 인도의 모든 계획은 Atma Nirbhar Bharat와 연관이 있으며, 'NAVIC(Navigation with Indian Constellation)' 또한 전 세계에서의 효율적인 활용과 국가 경쟁력을 확보하기 위한 계획에 포함되었다. Atma Nirbhar Bharat는 '자립적인 인도'라는 뜻으로, 인도의 경제 개발 계획과 관련하여 사용하고 있는 대중화된 문구이다.

6-7. '한국'의 정책 동향

세계적으로 미국 GPS 의존도를 낮추기 위해 독자적인 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)'과 '위성 기반 보정 시스템'을 구축하는 만큼, 한국도 국가 전략 자산을 확보하기 위한 구축 및 운영 계획을 수립하였다.

제3차 우주개발 진흥 기본계획(2018~2022): '한국형 위성항법 시스템(KPS: Korea Positioning System)'과 '한국형 항공위성시스템(KASS: Korea Augmentation Satellite System)' 개발 로드맵과 구축 전략에 관한 내용이 포함되었다. 오랜 시간과 막대한 예산이 필요한 사업이므로, 효율적인 예산 투자와 국내 산업체의 참여 기회를 확대하는 등 분야별 전략을 마련하기 위한 방안을 제시하였다. 기술 수준 검토 등을 통해 국내 산학연 보유 기술 중심으로 개발을 추진하되, 적시 국내 확보가 어려운 기술 등은 제한적으로 해외 도입을 추진하였다.
제6차 공항개발 종합 계획(2021~2025): '한국형 항공위성시스템(KASS: Korea Augmentation Satellite System)' 개발에 따른 정밀 위치 제공으로 최고 수준의 안전을 확보하겠다는 목표를 명시하였다.
제2차 위성정보 활용 종합 계획(2019~2023): '위성 항법(Navigation Satellite)' 개발의 중요성이 강조되면서, 이에 따른 핵심기술의 기술 성숙도 향상을 위한 기틀 마련이 강조되었다. 이에 위성 항법 탑재체의 '원자시계(Atomic clock)', '항법 코드 생성기(Navigation Code Generator)' 등 '주요 기술 확보의 필요성'과 '향후 서비스 적용시 기대 효과'를 명시하였다.

한국은 기존 '위성 항법 시스템(Navigation Satellite System)' 보유 국가들과 '주파수', '서비스', '기술' 개발 등을 협의 및 조정하여 국내 '위성 항법 시스템' 기술의 활용 증진에 기여하는 '국제 위성항법 위원회(ICG)' 회원국으로 2021년에 정식으로 가입하였다. '국제 위성항법 위원회(ICG: International Committee on GNSS)'는 '국제연합(UN: United Nations)' 산하에 설립된 위성 항법 분야 위원회이다.

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