항공 항법의 기초 : 무선, 위성 항법

목차

• 항법의 종류
• 무선 통신과 위성 통신목차2
• 항법 기초 지식

항법의 종류

항공 분야에서 항법이란, 항공기가 운항할때 위치, 방위, 시각 등을 파악하는 방법입니다. 항공기가 어느방향으로 어떤 속도로 가고있는지는 생각보다 더 중요합니다. 이에대한 정보가 확실해야 도착시간, 연료소모량 파악이 가능하여 시간효율성 및 경제성이 확보되며 이는 최대한 이익을 내야하는 민항사에게 중요한 요소입니다. 또한 안전한 운항을 위해 모든 항공기의 위치, 속도, 고도 정보를 정확히 파악하는것이 중요합니다. 이를 위해 항공기에는 다양한 항법을 적용하는데, 과거부터 현재까지 지문항법, 추측항법, 무선항법, 관성항법을 거쳐 현재는 위성항법을 주로 적용합니다. 이를위해 항공기에 장치를 탑재할 뿐만아니라, 지상 무선국이나 3개 이상의 위성등의 장치가 필요합니다. 현재 많이 쓰이는 무선, 위성 항법에는 특정한 주파수대의 전파를 사용하며 이들의 기본원리는 항공기의 전파수신기와 외부의 전파송신기 간의 통신을 통해, 전파가 도달하는데 까지 걸리는 시간을 계산하여 위치를 추적하는 방식을 사용합니다.

무선 통신과 위성 통신

항공기 통신 및 항법시스템은 안전하고 효과적인 운항의 중추입니다. hf,vhf,uhf 대역의 통신은 하늘에서 완벽한 항법을 형성하는데 있어 독특한 역할을 합니다. 이번에는 이러한 무선통신 시스템의 기술, 작동 및 개요에 대해 살펴보도록 하겠습니다. 우선 hf 통신 시스템은, 3에서 30MHz의 주파수 범위를 사용합니다. 이 범위의 파장은 전리층을 통과하지 못하고 반사되어 장거리에까지 도달할 수 있으므로, 해양 및 외딴 지역에 필수적인 통신 방법입니다. vhf 시스템은 30에서 300MHz 대역의 주파수를 사용합니다. 이는 민간 항공분야에서 가장 일반적으로 사용되는 대역입니다. hf만큼 장거리는 아니지만, 품질이 우수하고 통신 신뢰성이 높기 때문에 주로 사용됩니다. UHF는 300에서 3GHz까지의 대역을 사용합니다. 군용, 기술 항공 장치에서 이를 사용하는데, 이는 가장 명확한 통신이 가능하다는 장점이 있지만 통신거리가 짧다는 제한이 있습니다.

또한 SATCOM이라 불리는 위성통신이 사용됩니다. 장거리 광역통신에 적합하여 거리나 지형에 관계없이 통신품질이 유지된다는 장점이 있으며, 신뢰성이 있기때문에 많이 사용됩니다. 보통 4개의 위성과 신호를 주고받아 항공기의 위치, 고도, 속도등을 파악하며 이러한 통신방식을 '정지위성통신방식' 이라고 합니다.

항법 기초 지식

누구든 항공기의 정확한 위치를 식별하기 위해서는, 통일된 규정이 필요합니다. 항법에서도 이를 위해 용어 및 정의를 국제적으로 통일하여 사용합니다. 우선 노티칼 마일과 노트라는 속도개념입니다. 적도를 360등분한 각도에 대하여, 다시 60등분한 분의 거리를 1노티칼 마일이라고 합니다. 적도의 둘레가 4만km 정도 이므로, 이를 통해 1노티칼 마일이 1,852m 라는것을 알 수 있습니다. 그리고 1 노트는 시간당 1노티칼 마일을 의미하므로, 1.15 마일이 됩니다.

항공기는 자체 속도외에 바람의 방향 및 속도에도 영향을 받습니다. 바람에 의해 속도가 느려질수도, 빨라질 수도 있기 때문에 이를 고려하여 속도를 대지속도 와 대기속도로 구분합니다. 대지속도는 지면에 대한 속도, 대기속도는 대기중에서의 항공기의 속도입니다. 이를 고려하면, 맞바람을 맞으며 비행하는 항공기는 대기속도가 크게 증가하며, 바람을 타고 같은 방향으로 비행하는 항공기는 대지속도가 크게 증가할 것입니다. 이를 실제로 체감할 수 있는것은 바로 미국 비행입니다. 미국을 갈 때와 돌아올 때 시간이 2~3시간 차이가 나는것은, 경로상의 제트기류의 방향 때문입니다.

또한 방위의 기준으로서 진북과 자북이 있습니다. 진북은 지구 자전축의 북쪽으로, 지리상의 북쪽입니다. 실제 지구자기장의 북쪽을 자북이라하며, 실제 나침반이 가리키는 북쪽으로 진북과 자북은 950km정도 떨어져 있어 편차가 발생합니다. 따라서 항공기 방위를 이야기 할때에는 이 편차를 보정하여야 합니다. 극지방으로 가면 갈 수록 편차가 커기지 때문에, 이를 간과한다면 처음 항로에서 크게 벗어나 엉뚱한 곳으로 도착할 수 있습니다.