원자력/우주항공

베이더우 3호 기본시스템의 3개 핫이슈

발행일 : 2018 / 12 / 30

2018년 12월 27일, 중국은 베이더우 3호 기본시스템(The basic system) 구축이 완료되었으며 2018년 12월 27일부터 글로벌 서비스를 가동한다고 발표하였다. 이는 베이더우 시스템 서비스 범위가 지역에서 세계로 확장하면서 베이더우 시스템이 글로벌 시대에 진입하였음을 의미한다. 베이더우시스템은 20세기 90년대부터 구축하기 시작했다. 베이더우시스템의 3개 핫이슈는 다음과 같다.

(1) 베이더우 서비스가 지역에서 세계로 확장

베이더우시스템은 중국이 자체로 구축하여 운영하는 시스템이다. 또한 세계 기타 위성 내비게이션 시스템과 호환 가능한 글로벌 위성 내비게이션 시스템으로서 전세계 범위, 전천후, 실시간으로 다양한 사용자를 위해 고정밀도, 고신뢰도 위치결정, 내비게이션, 타이밍(Timing) 서비스를 제공할 수 있다.

베이더우 3호 시스템은 10m의 위치결정 정밀도를 제공할 수 있다. 아시아태평양 지역에서의 위치결정 정밀도는 5m에 도달한다. 현재 베이더우시스템은 스마트시티(Smart Cities), 재해 감소 및 복구, 농업/임업/어업, 기상환경, 정밀 기계제어 등 분야에서 비교적 양호한 응용 효과를 거두었으며 뚜렷한 경제 및 사회적 효익을 산출하였다.

베이더우시스템의 차량 탑재량은 200만 대에 달하고 중국에서 판매하고 있는 스마트폰은 대부분 베이더우시스템의 지원을 받을 수 있다. 베이더우시스템과 연관된 기관은 14,000개에 달하고 인원수는 50만 명을 초과하며 주장삼각주(珠三角), 징진지(京津冀), 창장삼각주(長三角), 어위샹(鄂豫湘), 촨샨위(川陝渝) 5개 산업구를 형성하였다. 베이더우는 이미 민간항공, 해양, 모바일 등 국제 조직에 이용되었고 국제 수색구조조직에서는 베이더우를 글로벌 위성 수색구조시스템 계획에 편입시켰다.

2020년에 이르러 11개 베이더우 3호 및 1개 베이더우 2호 위성을 발사하여 시스템의 서비스성능을 한층 더 향상시킬 계획이며 2035년에 이르러 베이더우를 핵심으로 하는 뛰어난 유비쿼터스성, 융합성, 지능성을 보유한 종합 위치결정 내비게이션타이밍(PNT) 시스템을 구축할 예정이다.

(2) 100가지 이상 핵심기술 파악

베이더우 3호 시스템은 베이더우 2호 시스템에 비해 정밀도, 원자시계, 업그레이드기술, 신호 등 4개 분야에서 성능이 한층 더 향상되었는데 베이더우 3호 개발 과정에서 100가지 이상 핵심기술을 파악하였다. 원자시계는 내비게이션 위성의 “심장”이며 내비게이션 정밀도를 결정하는 핵심이다. 베이더우 시스템은 새로운 수소원자시계 및 원자시계 심리스핸드오버(Seamless handover) 기술을 적용하였기에 내비게이션 시스템의 시간 주파수 정밀도가 1개 수량급 향상되었다. 또한 원자시계는 심리스(Seamless)하게 연속적으로 작동하므로 베이더우시스템의 운행이 더욱 안정적이다.

베이더우 3호에는 세계 최초로 Ka주파수대 위성 간 연결기술을 적용하여 1개의 네트워크를 형성함으로써 위치결정 정밀도가 대폭 향상되었다. 이 외에 각 위성에 탑재된 원자시계의 동기화를 구현하여 전체 내비게이션 시스템의 시간 동기화 정밀도가 향상되었다. 또한 베이더우 3호 설계 과정에서 새로운 신호 시스템을 적용하여 고정밀도 신호 생성, 신호 발송 및 장비 안정성 등이 향상되었다.

(3) 1년에 10개 로켓으로 19개 위성을 발사

2018년, 베이더우 3호 시스템 구축 과정에서 1년에 10개 로켓으로 19개 위성을 발사하여 세계 위성 내비게이션 시스템 및 중국에서 동일타입 위성 발사의 신기록을 세웠다.

베이더우 3호 시스템 구축 과정에서 계획 프로세스 및 기술 프로세스 최적화를 통하여 개발 시간을 기존의 위성에 비하여 1/3정도 단축시켰다. 또한 발사장 원거리 테스트 등 첨단 과학 방법을 이용하여 발사장 작업자수를 대폭 감소시켰을 뿐만 아니라 발사장 테스트 시간을 단축시켰다.