UAM 궤적 모니터링을 위한 센서별 관측 데이터 비교 분석 = Comparative Analysis of Sensor-Specific Observational Data for UAM Trajectory Monitoring

국문 초록 (Abstract)

K-UAM 운용 개념서 1.5에 의하면 초기 상용화 회랑에서 UAM 비행의 항로 이탈 및 기체 간 근접 여부에 대한 실시간 모니터링이 요구된다. 지상에서의 모니터링은 UAM 비행으로부터 관측된 항적 데이터를 기반으로 이루어진다는 점을 고려할 때, 센서에서 관측되는 데이터의 검증 과정은 필수적이다. 본 연구는 중기 이후 적용될 것으로 예상되는 ADS-B, MLAT, RTK, SBAS 센서로부터 수집한 데이터의 특성을 비교하였다. 분석을 위해 인천국제공항 인근에서 헬리콥터를 이용한 시험비행을 통해 자료를 수집하였으며, 상관성, 안정성 및 일치성 등 3개의 지표를 정의하고 방법론을 제시하였다. 분석 결과, 상관성 분석을 통해 센서 간 시계열적 동조성을 확인하는 한편, 안정성 분석을 통해 각 센서의 고유한 고주파 잡음 특성을 입증하였다. 일치성 분석에서는 횡방향 편차(CTE; cross-track-error)를 핵심 지표로 선정하고, 시스템적 편향을 제거한 뒤 센서별 절대적 위치 오차 범위와 변동성을 정량화하였다. 본 연구에서 제시한 센서별 특성 데이터는 도심 내의 전파 환경에서 UAM 궤적을 모니터링하고 안전한 이격 거리를 설정하기 위한 기반을 마련하는 데 의의가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

According to K-UAM ConOps 1.5, real-time monitoring of route deviations and aircraft proximity is required in initial operational corridors. Since ground-based monitoring relies on aircraft track data, validation of sensor-derived data is essential, particularly under complex urban radio environments. This study compares ADS-B, MLAT, RTK, and SBAS sensors using helicopter flight test data collected near Incheon International Airport, focusing on their applicability to UAM operations. Three evaluation metrics—correlation, stability, and consistency—are defined. Correlation analysis confirms temporal synchronization between sensors, while stability analysis characterizes sensor-specific high-frequency noise. Consistency analysis uses cross-track error(CTE) to quantify relative positional error ranges after bias removal. The results provide a basis for monitoring UAM trajectories and supporting separation management in urban environments.