항법개론

이강희 지음

비행연구원 2023년 01월 03일 출간

작품소개

책소개

공중항법은 항공기의 발달과 함께 자연스럽게 발달해 왔다. 위성항법은 지상에 기반을 둔 무선항법과 달리 글로벌 항법이 가능하게 한 획기적으로 항법 기술이다. 차량용 GPS와 항공기용 GPS는 비록 동일 위성들로부터 항법 정보를 수신하지만, 항공기용 수신기는 3차원 항법 솔루션을 제공할 수 있어야 한다. 과학기술의 발달과 항공기의 성능 증대로 항법은 천문항법에서부터 지문항법, 추측항법, 무선항법, 관성항법 그리고 도플러 항법에서 위성항법까지 발달하였다. 이들 중 일부 항법 시스템은 실무에서 운용 효율성이 떨어져 폐기되었다. 비록 이들 항법 시스템이 폐기되기는 하였지만 한 시대의 주요 항법 시스템으로 활용되었고, 이들이 현재의 위성항법이 발달할 수 있는 기술적 초석이 되었다. 실무 혹은 교육 현장에서 이 점을 고려하여 기술적 내용보다는 원리를 이해하는 데 중점을 두고 학습 목표를 설정할 것을 권고한다. 위성항법이 최고의 솔루션으로 등장했지만, 문제가 없는 것은 아니다. 위성은 지구로부터 20,000km 이상의 상공에서 신호를 전송하기 때문에 신호가 미약할 뿐만 아니라 의도적으로 전파방해를 일으킬 수 있다는 문제점 때문에 이에 대한 적극적 방호 대책을 세워야 한다. 이에 대한 대안으로 기상기반 무선항법이 지속 항법 정보를 제공하면서 관성항법이 대체 수단으로 활용될 것으로 본다.

목차

[제1장] 항법 기본 요소
1.1 개요
1.1.1 공중항법의 특징
1.1.2 항법의 종류
1.2 항법 요소
1.3 지구과학
1.3.1 위도
1.3.2 경도
1.3.3 대권
1.3.4 항정선
1.3.5 대권과 항정선의 활용
1.4 방향
1.5 위치
1.6 거리
1.7 속도
1.7.1 대기속도
1.8 시간
1.8.1 일일
1.8.2 균시차
1.8.3 시간과 시간각
1.8.4 시각대와 국제날짜선
1.8.5 일몰과 일출

[제2장] 항공도
2.1 개요
2.2 차트와 투영
2.2.1 등각성
2.2.2 축 척
2.2.3 항공도의 특성
2.2.4 투영의 종류
2.3 평면투영
2.4 원통투영
2.5 원추투영

[제3장] 지문항법
3.1 개요
3.2 비행계획
3.2.1 지문항법 3대 요소
3.2.2 확인점
3.2.3 항공도
3.2.4 비행경로
3.2.5 지문항법 실행
3.2.6 항로상실

[제4장] 추측항법
4.1 개요
4.2 방위 결정
4.2.1 항행기록부
4.2.2 방향/방위
4.2.3 상대방위각
4.3 속도삼각형
4.4 추측계산
4.4.1 1:60 규칙 또는 60­지수
4.4.2 속도, 거리 그리고 방위
4.5 삼각도법
4.6 수직 항법

[제5장] 무선항법
5.1 개요
5.2 무선 이론
5.2.1 무선과 주파수
5.2.2 극성
5.2.3 위상차와 신호의 조합
5.2.4 변조 방식
5.2.5 안테나
5.2.6 무선파 확산
5.3 VOR/DVOR
5.3.1 VOR 운용
5.3.2 VOR 적용 기술
5.3.3 VOR 통달거리
5.3.4 정밀도와 신뢰성
5.3.5 밴딩과 스캘럽빙
5.4 무지향표지시설
5.4.1 NDB 운용
5.4.2 NDB 정밀도
5.4.3 NDB(ADF) 오차
5.5 거리측정장비/시설
5.5.1 기본 원리
5.5.2 응답 신호 선택
5.5.3 주파수 쌍

[제6장] 위성항법
6.1 개요
6.2 GNSS 발달
6.2.1 GPS 개발과정
6.2.2 GPS 운용
6.3 GPS 위성
6.3.1 GPS 위성과 위성의 수
6.3.2 GPS 신호의 특징
6.3.3 GPS 반송 코드
6.3.4 GPS 시각과 일자
6.4 GPS 운용부문
6.4.1 우주부문
6.4.2 관제부문
6.4.3 사용자 부문
6.5 GPS의 위치 인식
6.5.1 의사거리
6.6 GPS 오차와 제한
6.6.1 GPS 오차 원인
6.6.2 GPS 전파 간섭과 교란
6.7 GPS 정밀도 향상을 위한 기술
6.8 GPS 좌표계 WGS 84
6.8.1 WGS 84
6.8.2 GPS 좌표 결정
6.9 다른 국가의 GNSS
6.9.1 러시아의 GLONASS
6.9.2 유럽연합의 갈릴레오
6.9.3 중국의 GNSS
6.9.4 일본의 GNSS
6.9.5 인도의 GNSS
6.9.6 우리나라의 GNSS
6.10 GNSS 활용과 미래
6.10.1 항공산업과 GNSS
6.10.2 미래 전쟁과 GNSS
6.11 광역증대장치(WAAS)
6.11.1 WAAS의 기술기준
6.11.2 WAAS의 운용 부문
6.11.3 WAAS의 장점
6.11.4 WAAS의 제한사항
6.11.5 GPS/WAAS 수신기
6.12 지상기반증대장치(GBAS)
6.13 시계비행과 GNSS
6.13.1 GNSS 항법의 특징
6.13.2 GNSS 항법 필수요건
6.13.3 비행 전 준비
6.13.4 VFR GPS 수신기
6.13.5 GNSS/GPS 항법 주의사항

[제7장] 관성항법
7.1 개요
7.2 관성항법장치 적용사례
7.2.1 LN3-2A
7.2.2 Delco Carousel
7.2.3 통합 관성항법장치
7.2.4 관성항법장치의 개발 개요
7.3 기본원리
7.3.1 인체의 감각 실험
7.3.2 관성 참조 프레임
7.3.3 관성과 가속
7.3.4 지구운동과 관성항법 7.4 가속도계와 자이로스코프
7.4.1 가속도계
7.4.2 자이로스코프 7.5 재래식 관성항법장치
7.5.1 기본 구성품
7.5.2 짐벌 어셈블리
7.5.3 플랫폼
7.5.4 오차
7.6 관성참조장치
7.6.1 개요
7.6.2 스트랩다운 장치
7.6.3 레이저 자이로
7.6.4 스트랩다운 링-레이저 자이로
7.7 요약

[제8장] 로란, 데카, 오메가 항법
8.1 개요
8.2 쌍곡선 항법
8.2.1 기본원리
8.2.2 위치결정
8.2.3 무선 파장
8.3 로란
8.3.1 개요
8.3.2 Loran-C
8.3.3 기본원리
8.3.4 Loran 신호 특성
8.3.5 쌍곡선 위치선
8.3.6 펄스와 신호 형식 8.3.7 Loran-C 체인 8.4 GEE 항법 시스템
8.5 데카 항법
8.5.1 개요
8.5.2 정격 신호
8.5.3 위치결정
8.6 오메가 항법
8.6.1 기본원리
8.6.2 송신소와 전송 패턴
8.6.3 위치결정
8.6.4 비율 보조
8.6.5 최대확률위치
8.6.6 확산

[제9장] 도플러 항법
9.1 개요
9.2 도플러 항법장비
9.3 도플러 효과
9.3.1 도플러 효과의 실험
9.3.2 음파와 도플러 효과

[제10장] 천문과 그리드 항법
10.1 개요
10.2 천문항법
10.2.1 천문항법의 개념
10.2.2 천구
10.3 그리드 항법
10.3.1 개요
10.3.2 그리드 참조체계
10.3.3 그리드 편차
10.3.4 그리드 방위 측정

작가정보

저자(글) 이강희

[학력 및 경력] 청주대학교 영문과, (학점제) 심리학, 육군3사관학교, 장교영어반, (미)항공고등군사반 수료, 육군항공학교 헬리콥터 이론 및 비행교관, FAA 이론 및 비행교관(비행기), 비행연구원 설립 및 집필활동(1996~현재)
[주요저서] 운항학 개론, 계기비행, 계기절차 지침서, 항공우주용어사전, 제트엔진, 항공기 I, 항법개론, 항공상식, 항공교육 교수법, 항공기상, 항공정보지침서(AIM), 조종사 입문서, 헬리콥터 비행과 역학, 항공무선통신, 가스터빈엔진(제트엔진)에 도전하다, 드론기술 Q&A와 전문용어, VFR 항공도 범례집, 비행착각, 여객기와 전투기 터보팬 엔진, 기타 문제집저자는 항공교육에 뜻을 두고 실무 비행경력을 바탕으로 실제와 이론에 관한 항공인의 지식 함양을 위해 계속 집필하고 있다. 현재까지 약 60여 권의 참고서와 문제집을 집필하여 항공지식의 이론적 토대를 마련하였다. 아울러 자격증명을 위한 시험문제집 집필로 제도권에서 공정한 학습권과 경쟁을 위한 체계화하였다.