WIDE AREA AUGMENTATION SYSTEM (WAAS)

WIDE AREA AUGMENTATION SYSTEM (WAAS)

FAA는 GPS 신호의 정밀도와 신뢰도, 유용성의 증대를 위해 광역 보정 시스템(Wide Area Augmentation System)을 개발했습니다. WAAS는 GPS가 정상일 때, 이륙부터 Cat 1 정밀 접근까지 항공 항행 체계의 사용을 허용합니다. WAAS는 수용력과 안전요소를 증대시키면서 민간항공용으로 완벽한 위성 항법 체계를 위한 FAA의 전략적 목표의 주요 요소입니다.

 

ICAO는 WAAS와 같이 Satellite-Based Augmentation Systems(SBAS)을 위한 표준 규칙(SARP)을 제정하였습니다. 일본, 인도 및 EU 또한 유사한 체계를 구축 중에 있습니다. 이 시스템은 정밀도, 신뢰도, 유용성이 증가되면서 GPS와 유사한 범세계적 항법 능력을 조성할 것입니다. 재래식 지상 설치 항행 안전 시설과는 달리 WAAS는 더 넓은 서비스 지역을 망라합니다.

 

정밀하게 측량된 Wide-Area Reference Stations (WRS)은 WAAS 네트워크와 연결되어 있습니다. 위성 시계(Clock)와 위성 궤도 수정을 결정하고, 전리층의 전파 효과를 모델링하기 위해 이들 WRS는 GPS 위성들의 신호들을 감시합니다. Network 내의 각 Station들은 수정 정보를 계산하는 Wide-Area MasterStation(WMS)에 자료를 중계합니다. 수정 메시지가 준비되고 Ground Earth Station(GUS 지상 지구국)에 위치한 Ground Uplink Station(GUS)을 통해 Geostationary Earth Orbit Satellite(GEO: 정지 지구궤도 위성)에 Uplink 됩니다. 그리고 메시지는 GPS(L1, 1575.42MHZ)와 같은 주파수로 WAAS GEO의 방송 지역 내에서 WAAS 수신기들을 향해 보내집니다. 보정 신호를 제공하는 것에 추가하여, WAASGEO는 사실상 시계 내에 추가 GPS 위성을 제공함으로써 GPS의 가용성을 증대시키며, 항공기 수신기에 추가적인 의사거리 측정을 제공합니다. GPS의 무결성은 실시간 감시로 향상되었고, 정확성 역시 오차를 줄이도록 차별적인 수정치의 제공으로 향상되었습니다. 성능 개량은 GPS/WAAS Glide Paths(Vertical Guidance)와 함께 접근 절차를 가능하게 하였습니다. FAA는 WAAS Network를 지원하기 위해 3개의 GEO satellite links, 38 WRSs, 3WMSs, 6 GES 및 2개의 운영 통제 센터를 포함하는, 요구되는 지상의 통신의 구축을 완료하였습니다.

 

공공용 사용을 위한 WAAS를 출시하기 전 FAA는 일련의 시험 및 확인 활동을 수행하고 추가로 Dual Frequency Operations이 계획되었습니다. GPS 및 WAAS를 포함하는 GNSS 항행은 WGS-84 좌표 System을 참조합니다. 이는 오직 Aeronautical Information Publications(Electronic Data 및 항공용 지도)가 WGS-84 또는 동등한 것을 따르는 지역에서만 사용되어야 합니다. 다른 국가의 민간항공 당국은 그들의 SBAS System 사용에서 추가적인 제한사항을 요구할 것입니다. WAAS의 계기접근은 Vertical Guidance를 제공하지만, ICAO Annex10에 명시된 정밀 접근 요구 조건을 충족시키지 못하는 등급의 Approach가 전 세계 항공 적용을 위해 위성 항법 사용을 지원하도록 많은 발전을 하였습니다. 이 절차들은 정밀 접근이 아닌 ‘Approach with Vertical Guidance(APV)’라 칭하고, ICAO Annex 6에 정의되어 있으며, LNAV/VNAV 및 localizer performance with vertical guidance(LPV)와 같은 Approach들을 포함합니다. 이 접근들은 Vertical Guidance를 제공하지만 정밀 접근의 보다 엄격한 기준을 충족하지는 못합니다. 완전하게 인가된 WAAS 수신기들은 Barometric Altimetery 사용에 생길 수 있는 오차 혹은 오류들을 제거하는 WAAS Electronic Glide Path를 사용하여 LPV minima 및 LNAV/VNAV minima까지 비행할 수 있을 겁니다. LPV Minima는 WAAS에 의해 제공된 높은 정확도의 유도 및 증가된 완전성의 이점을 가집니다. WASS가 생성한 이 Angular Guidance는 ILS 접근을 위해 사용된 것과 동일한 TERPS 접근 기준을 사용토록 합니다. LPV Minima는 Terrain과 Airport의 구조가 가장 낮은 Minima를 지원할 때, 시정 1/2 마일에서 접지 지점 상공 200피트의 결심고도(Decision Altitude)를 가집니다. LPV Minima는 RNAV(GPS) Aapproach Charts에 발간됩니다. ‘Localizer Performance’라 불리는 Minima의 다른 WAAS 기반 Line은 지형 또는 장애물들이 Vertical Guided LPV Procedure의 발간을 허가하지 않는 지역 내에 추가되고 있습니다. LP는 ILS Localizer와 유사하게 Lateral Procedure만 제공하도록, WAAS에 의해 제공된 Angular Lateral Guidance 및 더 작은 위치 오차의 이점을 가집니다. LP Procedure는 좁은 Obstacle Clearance 표면 때문에 LNAV Procedure보다 더 낮은 Minima를 제공할 수 있습니다. LP 절차를 비행할 수 있는 능력을 가진 수신기들은 수신기가 다른 WASS 및 GPS 접근 절차 형태들을 위한 능력과 마찬가지로 LP의 능력을 가지고 있다는 것을 언급하는 Aircraft Flight Manual(AFM), AFM Supplement 또는 인가된 Supplemental Flight Manual 내에 설명을 포함해야 합니다. WASS는 System의 Coverage 내에서 LNAV,LP, LNAV/VNAV 및 LPV Lines of minima까지의 RNAV(GPS) 접근들을 포함하여 비행의 모든 단계를 지원하는 서비스 단계를 제공합니다. Coverage의 가장자리에 가까운 어떤 위치들은 Vertical Guidance의 가용성이 낮을 수도 있습니다.