Analysis of Comparisons of Estimations and Measurements of Loran Signal's Propagation Delay due to Irregular Terrain

Several developed countries have been developing their own satellite navigation systems, such as Europe's Galileo, China's BEIDOU, and Japan's QZSS, to cope with clock errors and signal vulnerabilities of GPS. In addition, modernization of Loran, eLoran, for GPS backup has been conducted. In Korea, a dependent navigation system has been required and for GPS backup, the need for utilization of time synchronization infrastructure through the modernization of Loran has been raised. Loran signal uses 100Khz groundwave. A significant factor limiting the ranging accuracy of the Loran signal is the ASF arising from the fact that the groundwave signal is likely to propagate over paths of varying conductivity and topography. Thus, an ASF compensation method is very important for Loran and eLoran navigation. This paper introduces the propagation delay model and then compares and analyzes the estimations from the propagation delay model and measured ASFs.

Loran 신호의 지형에 의한 전파 지연 예측 및 실측 비교 분석

GPS의 원자시계 이상 및 신호 취약 현상에 대비하기 위해 유럽의 갈릴레오, 중국의 BEIDOU, 일본의 QZSS 등 세계 선진각국은 GPS에 독립적인 위성항법시스템을 구축하고 있다. 또한, 위성항법시스템의 백업 용도로 지상항법 시스템인 Loran의 현대화 시스템인 eLoran에 대한 연구가 진행되고 있다. 국내에서도 독자항법에 대한 필요성이 거론되며 GPS에 대한 백업 용도로 Loran 시스템의 현대화를 통한 시각동기 인프라로서의 활용성에 대한 요구가 증대되고 있다. Loran 선호는 100Khz 대역으로 지형환경에 영향을 받는 지표파이다. 지표파는 지형의 전도율과 고도에 의해 전파의 전달 시 추가 지연인 ASF가 발생하고 이 추가 지연은 Loran 항법 및 시각동기에 오차를 유발하는 중요한 요소이다. 이에, ASF의 보정 방법은 Loran과 eLoran 항법에 매우 중요하다. 본 논문은 Loran 신호가 지형의 특성에 따라 지연되는 전파 지연 모델을 소개하고 효율적인 전파 지연 보정 방법을 제안하기 위해 전파모델링에 의한 예측값과 실측값을 비교 분석한 결과를 제시한다.