제9부 규격·프로토콜·인터페이스
9.12 감시·식별 프로토콜: ADS-B(1090ES·UAT)·Mode S·FLARM·Remote ID 메시지·ASTERIX
9.12.1 이 장에서 배우는 것 / 선수 지식 / 특히 중요한 독자
2.13는 협조 감시가 무엇을 얼마나 멀리서 얼마나 정확히 알려 주는지를 다루었다. 이 장은 그 신호가 비트 단위로 어떻게 구성되는지를 다룬다. 프로토콜은 어떤 정보를 몇 비트로, 몇 초마다, 어떤 오류 검출 부호와 함께 보내는지를 정한 규약이다. 이 계약을 알면 방송이 수신기에서 어떤 위치 분해능·갱신 지연·오류 내성을 갖는지 계산할 수 있다. 서로 다른 체계의 정보를 한 화면에 합칠 때 무엇이 보존되고 무엇이 손실되는지도 판단할 수 있다.
배우는 것:
- 1090ES와 Mode S — 120 µs 메시지, DF 17 프레임, 유형 코드, 갱신 주기, 정확도·무결성 필드와 14 CFR 91.227의 수치 요건.
- 오류 검출 — CRC-24의 최소 거리와 정정 가능 비트 수, 정정을 허용할 때 늘어나는 오수락(잡음을 올바른 메시지로 받아들이는) 확률, 주소 패리티에서 ICAO 주소를 복원하는 방법.
- CPR 위치 부호화 — 짝수·홀수 프레임, 전역·국소 복호, 17비트가 주는 분해능.
- UAT·FLARM·ADS-L — 978 MHz 프레임과 FIS-B, 비공개인 FLARM 무선 프로토콜의 공개 범위, 개방형 ADS-L의 패킷 구조.
- Remote ID 메시지 — 14 CFR Part 89의 메시지 요소, 25바이트 메시지와 메시지 팩, 인증 페이지.
- ASTERIX — CAT·LEN·FSPEC 구조, 카테고리 021·129의 항목과 해상도.
선수 지식: 2.13(협조·비협조 감시, 1090 MHz 채널 모형, Remote ID의 목적)와 0.8.7(장비 요건 개관)을 읽었다고 가정한다. 이진수·16진수와 다항식 나눗셈의 나머지 개념이 필요하며, 모든 나머지 계산은 9.12-calc.py로 재현된다. 문서의 층과 유료 표준의 접근성은 9.1이 다룬다.
특히 중요한 독자: 엔지니어는 9.12.3~9.12.6과 9.12.11을, 인증 담당자는 9.12.4와 9.12.14를, 정책·법무 담당자는 9.12.9의 요건 표와 9.12.12·9.12.15를, 사업 담당자는 9.12.2의 지도와 9.12.12를 먼저 읽는다.
기준 시점과 정직성. 2026년 11월 기준이다. 원문을 읽은 것: 14 CFR Part 89 전문과 §91.225·§91.227·§107.52·§107.53(eCFR, 2026-10-30 기준 판), Remote ID 최종 규칙 서문(86 FR 4390, 2021-01-15)의 요약(4393쪽)과 메시지 전송·상호운용·사이버보안 절(4427~4429쪽), ASTM F3586-22 수용 공고(87 FR 49520), FAA AC 20-165B(2015-12-07)의 본문과 부록 A, TSO-C166c와 TSO-C154d의 본문, EASA ADS-L 4 SRD-860 Issue 2(2025-12-01, 52쪽), EUROCONTROL ASTERIX Part 1 판 3.1(2021-11-23)·CAT 021 판 2.7(2025-07-02)·CAT 129 판 1.2(2019-06-12)·카테고리 상태 목록(2025-10-22), IETF RFC 9575의 3·6절, ICAO UAT 소그룹 구현 매뉴얼 초안 v0.5(2004-09-17, 표준이 아닌 초안), FLARM 데이터 포트 ICD FTD-012 판 1.1(2022-06-06), 영국 보존 EU법 사본의 규정 (EU) 2019/945 부속서 6부. 2차 출처로 읽은 것: 공개 서적 Junzi Sun, The 1090 Megahertz Riddle(2판, 2021)이 해설한 1090ES·Mode S의 필드 구조와 예제 메시지, 공개 구현 저장소 opendroneid-core-c의 헤더·README가 정리한 Remote ID 25바이트 메시지 구조(ASTM F3411의 구현). 읽지 못한 것: RTCA DO-260B·DO-260C·DO-282B·DO-282C(유료), ICAO Annex 10 Vol. IV와 Doc 9871·9924(접근 제한), ASTM F3411-22a·F3586-22(유료), ASD-STAN EN 4709-002, EUR-Lex의 규정 (EU) 2019/945 원본(접근 제한), FLARM 무선 프로토콜(비공개), TSO-C166b·TSO-C154c 본문, 한국의 ADS-B·Remote ID 제도. 읽지 못한 부분은
(확인 필요)로 표시했다. 이 장은 Mode S의 군용 모드(Mode 5 등)와 IFF를 다루지 않는다. 범위 밖이다. 표의(원문 확인)은 이 장을 위해 본문을 읽었다는 뜻이다.
9.12.2 개념·직관 — 한 비트 열이 정하는 것
감시 메시지의 설계는 세 질문에 답한다. 첫째, 얼마나 자주 보내는가(갱신 주기가 정보 나이를 정한다, 2.13.3.2). 둘째, 몇 비트로 얼마나 정밀하게 보내는가(비트 수가 분해능을 정한다). 셋째, 오류와 위조를 어떻게 다루는가(CRC·RS 같은 검출·정정 부호는 우연한 오류에, 서명은 위조에 대응한다). 방송 프로토콜은 수신자와 협상할 수 없으므로 이 셋이 송신 전에 모두 고정된다.
식별과 감시는 다르다. 식별 정보(24비트 주소, 호출부호, 일련번호, 세션 ID)는 누구인지를, 감시 정보(위치·속도·품질 필드)는 어디에 있는지를 알린다. ADS-B는 둘을 한 메시지 계열에 싣는다. Remote ID는 식별을 중심으로 설계되었고(2.13.6), ASTERIX는 센서에서 처리 체계로 감시 정보를 옮기는 지상의 형식이다.
세 축에서 요구가 달라진다.
- 군용 드론: 군용 식별 모드(Mode 5 등)와 IFF는 이 장의 범위 밖이다. 민간 공역에 진입하는 구간의 협조 신호는 민간 규격을 따른다.
- 민간 UAS: 소형 기체의 1090 MHz 송신은 금지 또는 제한되며(2.13.5.3) 식별은 Remote ID가, 저고도 가시성은 ADS-L·UAT 같은 별도 대역 방송이 맡는다.
- AAM: 유인 항공기이므로 트랜스폰더·ADS-B Out이 기본이다. 도심에서는 한 채널을 공유하는 기체 수가 설계 변수가 된다(9.12.11, 15.15).
아래 표가 이 장의 지도이다. 값은 이후 절에서 근거와 함께 다시 나온다.
| 프로토콜 | 방향·주파수 | 단위 메시지 | 갱신 | 오류 제어 | 식별자 |
|---|---|---|---|---|---|
| Mode S 질문·응답 | 질문 1030 MHz, 응답 1090 MHz | 56 또는 112비트 | 질문할 때 | CRC-24(주소 중첩) | 24비트 주소 |
| 1090ES(DF 17) | 방송, 1090 MHz | 112비트, 120 µs | 위치 초당 2회 | CRC-24 | 24비트 주소 |
| UAT | 방송, 978 MHz | 페이로드 144·272비트 | 초당 1회 | RS(30,18)·RS(48,34) | 24비트 주소(임시 주소 가능) |
| FLARM | 방송, 지역별 대역 | 비공개 | 초당 1회(ICD 개요) | 비공개 | 비공개 |
| ADS-L | 방송, 868·869 MHz대 | 패킷 200비트(교통) | 1 Hz 이상 | CRC-24 또는 RS 32바이트 | 30비트 주소 |
| Remote ID | 방송, 블루투스·Wi-Fi | 25바이트 | 위치 1 Hz 이상 | 전송 계층에 의존 | 일련번호·세션 ID |
| ASTERIX | 지상 교환(IP 등) | 기록(CAT·LEN·FSPEC·항목) | 사건 발생 시 | 규격 밖(하위 계층) | SAC·SIC, 24비트 주소 |
9.12.3 1090ES와 Mode S 메시지 구조
9.12.3.1 펄스와 형식
Mode S는 1030 MHz 질문과 1090 MHz 응답으로 이루어진다. 질문은 위상 변조(DPSK), 응답은 펄스 위치 변조(PPM)이다(공개 서적 1.4절, 2차 출처). 응답은 8 µs 프리앰블로 시작하고 56 또는 112비트가 1 µs에 1비트씩 이어진다. 프리앰블 16비트 패턴 1010000101000000의 각 비트가 0.5 µs이므로 펄스는 0, 1.0, 3.5, 4.5 µs에 놓인다. 데이터 비트 1은 앞 0.5 µs, 0은 뒤 0.5 µs에 펄스가 있다. 그러므로 112비트 메시지는 120 µs, 56비트 메시지는 64 µs이다. 형식 번호(DF)는 메시지의 처음 5비트이다.
| 형식 | 길이 | 용도 |
|---|---|---|
| DF 0·16 | 56·112비트 | 공대공 감시(ACAS) |
| DF 4·5 | 56비트 | 고도·식별 응답 |
| DF 11 | 56비트 | 전체 호출 응답 |
| DF 17 | 112비트 | 확장 스퀴터(스스로 주기적으로 송신하는 ADS-B 메시지) |
| DF 18 | 112비트 | 비트랜스폰더 장치의 ADS-B와 TIS-B |
| DF 19 | 112비트 | 군용 확장 스퀴터(이 장의 범위 밖) |
| DF 20·21 | 112비트 | Comm-B 고도·식별 응답(BDS 코드로 내용 지정) |
| DF 24 | 112비트 | Comm-D(확장 길이 메시지) |
질문은 UF(질문 형식) 번호로 내용을 지정한다. 전체 호출(all-call) 질문은 주변의 모든 Mode S 트랜스폰더가 응답(DF 11)하게 하고, 감시 질문은 주소로 선택한 한 기체만 응답하게 하므로 모드 A·C의 응답 중첩(garbling)이 크게 줄었다(서적 1.4절). Comm-B 응답(DF 20·21)은 BDS 코드가 내용을 정한다. 기초 감시(ELS)는 BDS 10·17·20·30, 향상 감시(EHS)는 BDS 40·50·60이다. ACAS는 같은 트랜스폰더 채널로 DF 0·16을 주고받는다. 이 장은 질문·응답의 필드 상세를 ADS-B 해독에 필요한 범위까지만 다룬다.
9.12.3.2 DF 17 프레임과 유형 코드
DF 17 프레임의 비트 1~5는 DF, 6~8은 능력 CA, 9~32는 ICAO 24비트 주소, 33~88은 56비트 ME, 89~112는 24비트 PI(CRC 나머지)이다(서적 표 3.1). ME의 첫 5비트는 유형 코드(TC)이며 나머지 51비트의 해석을 정한다. 비트 위치와 유형 코드를 모르면 해독할 수 없다는 점이 프로토콜 규약의 뜻이다.
| TC | 내용 | 공중 전송률(서적 표 3.4, 버전 2) |
|---|---|---|
| 1~4 | 식별·범주(호출부호) | 0.2 Hz |
| 5~8 | 지표면 위치 | 지상 이동 시 2 Hz |
| 9~18, 20~22 | 공중 위치(기압고도·GNSS 고도) | 2 Hz |
| 19 | 속도 | 2 Hz |
| 28 | 항공기 상태(비상·ACAS) | 0.2 Hz(변화 시 1.25 Hz) |
| 29 | 목표 상태 | 0.8 Hz |
| 31 | 운용 상태(버전·품질 필드) | 0.4 Hz(품질 변화 시 1.25 Hz) |
예제 메시지 8D4840D6202CC371C32CE0576098은 DF=17(10001), CA=5, ICAO 4840D6, TC=4이다. TC 4의 ME는 호출부호 8문자를 6비트씩 싣는다(A~Z는 1~26, 숫자는 ASCII 하위 6비트, 공백은 32). 값은 KLM1023이다. 속도 메시지 8D485020994409940838175B284F(TC 19, 하위형 1)는 동서 성분 −8 kt, 남북 성분 −159 kt이므로 대지속도 159.2 kt(81.9 m/s), 방위 182.9°이다. 수직 속도 필드 14는 $-64(14-1)=-832$ ft/min, GNSS와 기압 고도의 차 필드 23은 $25(23-1)=550$ ft이다.
9.12.3.3 점유 시간과 정보 효율
서적 표 3.4의 공중 전송률은 합이 초당 5.6개이다(식별 0.2, 위치 2, 속도 2, 항공기 상태 0.2, 목표 상태 0.8, 운용 상태 0.4). 2.13.4.2가 가정한 5개보다 12 % 많다. 한 기체의 송신 점유는 $5.6\times120\ \mu\text{s}=672\ \mu\text{s/s}$, 곧 0.0672 %이다. ME 56비트가 나르는 정보는 초당 313.6비트이고, 프레임의 50 %(DF·CA·ICAO·PI 56비트)는 형식과 보호를 위한 부분이다. 위치 한 개에 해당하는 CPR 비트는 프레임당 34비트에 불과하며 9.12.6에서 보듯 위치 하나가 프레임 둘에 걸친다.
9.12.4 정확도·무결성 필드와 요건
ADS-B 메시지는 위치와 함께 그 위치를 얼마나 믿을 수 있는지를 방송한다. 14 CFR §91.227(a)는 다섯 필드를 정의한다. NACp(위치 정확도 범주), NACv(속도 정확도 범주), NIC(무결성 봉쇄 반경), SIL(보고 위치가 NIC 반경을 벗어날 확률), SDA(항공기 고장이 틀린 정보를 송신할 확률)이다. §91.227(c)(1)의 요건을 AC 20-165B 표 2의 코드로 옮기면 아래와 같다.
| 필드 | §91.227(c)(1) 요건 | 환산 | AC 20-165B 표 2의 코드 |
|---|---|---|---|
| NACp | 0.05 NM 미만 | 92.6 m | NACp ≥ 8 |
| NACv | 10 m/s 미만 | — | NACv ≥ 1 |
| NIC | 0.2 NM 미만 | 370.4 m | NIC ≥ 7 |
| SIL | $\le 10^{-7}$ /비행시간 또는 /표본 | — | SIL ≥ 3 |
| SDA | $\le 10^{-5}$ /비행시간 | — | SDA ≥ 2 |
NACp·NACv·SDA·SIL의 변경은 10초, NIC의 변경은 12초 안에 방송되어야 한다((c)(2)·(3)). 위치는 측정에서 송신까지 2.0초 이내이고 그중 보상하지 않는 지연은 0.6초 이하이며, 이동 중 위치·속도는 초당 1회 이상 송신한다((e)). 정지 중 위치는 5초에 1회이다.
SDA 코드는 설계 보증 수준을 지시한다. SDA 2는 중대 고장 조건·$10^{-5}$/h·소프트웨어·하드웨어 DAL C, SDA 3은 위험 고장 조건·$10^{-7}$/h·DAL B이다(AC 20-165B 표 A-6). TSO-C166c는 비통지 고장으로 틀린 ADS-B 메시지를 방송하는 것을 중대, 기능 상실을 경미로 분류한다(3.b).
필드 이름은 버전마다 달라졌다. 버전 0은 불확실도 범주(NUCp 0~9, NUCr 0~4)를, 버전 1·2는 NIC·NACp·NACv·SIL을 정의한다(서적 9장). 버전 번호는 운용 상태 메시지(TC 31)의 3비트에 있으며 버전 0은 이 메시지를 보내지 않는다. ASTERIX CAT 021의 MOPS 버전 항목(I021/210)은 0을 ED-102/DO-260, 1을 DO-260A, 2를 ED-102A/DO-260B, 3을 ED-102B/DO-260C로 정의한다. §91.225는 DO-260B와 DO-260C(변경 1)를 모두 인용한다. 서적(2021)이 개발 중이라고 한 버전 3은 2023-10-17 개정(Amdt. 91-371)으로 규정에 인용되었다. DO-260C의 비트 구조는 읽지 못했다 (확인 필요).
9.12.5 CRC-24 — 검출·정정·주소 패리티
Mode S 응답의 마지막 24비트는 CRC 나머지이다. 생성 다항식은 ADS-B와 Mode S가 같고(서적 10.2절), ADS-L도 CRC 모드에서 같은 다항식을 사용한다(ADS-L.4.SRD860.E.3.1).
$$G(x)=x^{24}+x^{23}+\cdots+x^{12}+x^{10}+x^{3}+1$$
25비트 값은 0x1FFF409이다. 오류 패턴 $e(x)$의 신드롬은 $s=e(x)\bmod G(x)$이며 0이 아니면 오류를 검출한다. 9.12-calc.py가 계산한 성질은 다음과 같다.
- 최고차가 24이고 상수항이 1이므로 길이 24비트 이하의 연속 오류(버스트)는 모두 검출된다.
- 항이 16개(짝수)여서 $G(1)=0$이므로 홀수 개 비트 오류는 모두 검출된다.
- 112비트 부호어의 최소 거리는 6이다(가중치 6 부호어의 비트 위치 0·1·34·57·81·107). 5비트 이하 오류는 모두 검출된다. 56비트 메시지의 최소 거리는 8이다.
- 2비트 이하 오류 패턴 6,329가지(오류 없음 1 + 1비트 112 + 2비트 $6{,}216$)는 신드롬이 모두 달라 2비트까지 모호성 없이 정정할 수 있다. 3비트 이하 234,249가지는 232,014개 신드롬만 만들어 일부가 같은 신드롬을 공유하므로 3비트 정정은 모호하다.
정정을 허용하면 수신율이 오르지만 잡음이 가짜 메시지로 통과할 확률도 오른다. 아래는 균일 무작위 112비트 열이 통과할 확률이다(가정: 충돌 파편이 균일 무작위 열이라는 모형이며 실제 파편은 균일하지 않다).
| 정책 | 통과하는 열의 수 | 확률 | 검출만 대비 |
|---|---|---|---|
| 검출만 | 1 | $5.96\times10^{-8}$ | 1배 |
| 1비트 정정 허용 | 113 | $6.74\times10^{-6}$ | 113배 |
| 2비트 정정 허용 | 6,329 | $3.77\times10^{-4}$ | 6,329배 |
예제 1 — 단일 비트 정정. 서적의 메시지 8D4CA251204994B1C36E60A5343D는 나머지가 16($=x^4$)이다. 16은 비트 4(최하위를 0으로 센다)의 신드롬이므로 그 비트를 반전한 8D4CA251204994B1C36E60A5342D의 나머지는 0이 된다. 틀린 곳은 패리티 하위 비트였다.
예제 2 — 주소 패리티. DF 0·4·5·16·20·21 응답의 마지막 24비트는 CRC 나머지에 ICAO 주소를 XOR한 값(AP)이다. 수신 측은 주소를 모르면 오류를 검출할 수 없다. 앞부분 88비트의 CRC 나머지를 AP에 다시 XOR하여 주소를 복원한다. 서적의 DF 20 예제 A0001838CA380031440000F24177은 앞부분 나머지 CE2CA7, AP F24177이므로 주소 3C6DD0이 나오고, 전체 메시지의 나머지도 3C6DD0이다. DF 11 응답은 PI에 질문기 식별 코드가 섞이며 예제 5D484FDEA248F5의 나머지는 22이다. 질문기가 없는 DF 17에서는 PI가 곧 CRC 나머지이다.
CRC는 키가 없는 부호이다. 생성 다항식이 공개되어 있으므로 누구나 올바른 CRC를 계산할 수 있고, 따라서 CRC는 인증 수단이 아니다. 방송 위조에 대한 대응은 2.13.9와 8.11~8.13에서 다룬다.
9.12.6 CPR 위치 부호화 — 짝수·홀수 프레임
17비트 위도·경도로 지구 전체를 직접 표현하면 분해능이 모자란다. CPR(Compact Position Reporting)은 지구를 구역으로 나누고 구역 안의 분율만 17비트로 부호화한다. 짝수 프레임(F=0)은 위도 60구역, 홀수 프레임(F=1)은 59구역을 사용하므로 구역 크기가 다르며, 두 프레임을 함께 받으면 구역 번호를 복원할 수 있다. 위도 구역 크기는 $360^\circ/(4NZ)=6^\circ$($NZ=15$), 홀수 프레임은 $360^\circ/59\approx6.1017^\circ$이다. 경도 구역 수 $NL$은 위도의 함수이다(서적 5.2절).
$$j=\left\lfloor 59\,\mathrm{lat}_e-60\,\mathrm{lat}_o+\tfrac12\right\rfloor,\qquad \mathrm{lat}=\frac{360^\circ}{60}\Bigl(j \bmod 60+\mathrm{lat}_e\Bigr)$$
$$NL(\varphi)=\left\lfloor \frac{2\pi}{\arccos\left(1-\dfrac{1-\cos\frac{\pi}{2NZ}}{\cos^{2}\varphi}\right)}\right\rfloor$$
여기서 $\mathrm{lat}_e$·$\mathrm{lat}_o$는 짝수·홀수 프레임의 17비트 위도 값을 $2^{17}$로 나눈 분율이다.
워크스루. 서적의 두 메시지 8D40621D58C382D690C8AC2863A7(F=0, 더 최근)과 8D40621D58C386435CC412692AD6(F=1)은 위도 CPR 93,000·74,158, 경도 CPR 51,372·50,194이다. $j=8$이고 두 위도의 $NL$이 모두 36이어서 전역 복호가 성립한다. 결과는 위도 52.2572021°, 경도 3.9193726°이다. 기준 위치 (52.258°, 3.918°)를 알면 한 프레임만으로 국소 복호해도 같은 값이 나온다. 고도 필드는 Q 비트가 1이고 $N=1{,}560$이므로 $25\times1560-1000=38{,}000$ ft이다. Q 비트가 1이면 11비트 $N$이 −1,000~50,175 ft를 표현한다.
분해능은 구역 크기를 $2^{17}$로 나눈 값이다. 위도는 짝수 프레임 5.09 m, 홀수 프레임 5.18 m이고, 지표면 메시지는 구역이 1/4이어서 1.27 m이다. 경도 구역 수는 위도 10.4705°까지 59, 14.8282°까지 58로 줄어 87°에서 2가 되며(위도 60°에서 $NL=29$), 동서 분해능은 5.09~9.22 m 범위의 톱니 모양이다(위도 60°에서 5.27 m).
전역 복호는 두 프레임의 $NL$이 같아야 성립한다. 항공기가 두 프레임 사이에 $NL$ 경계 위도를 넘으면 복호를 멈추고 새 쌍을 기다린다. 국소 복호는 기준 위치가 구역의 절반, 곧 180 NM(구역 6° = 360 NM = 667 km) 이내여야 하고 지표면은 45 NM이다(서적 5.4·6.3절). 위치 메시지는 초당 2회이며 짝수·홀수가 번갈아 나가므로 같은 형식은 1초 간격이다. CPR은 드물게 틀린 위치를 낼 수 있어 수신 범위와 연속 위치로 합리성 검사를 한다(서적 5.6절).
9.12.7 UAT와 FIS-B
UAT(Universal Access Transceiver)는 978 MHz 한 채널을 신호 속도 1.041667 Mbit/s로 사용하는 방송 데이터링크이다. 아래 값은 ICAO UAT 소그룹 구현 매뉴얼 초안 v0.5(2004)에서 읽었으며 현행 표준 DO-282B·DO-282C가 아니다. 현행 표준의 값은 (확인 필요)이다. 프레임은 UTC 초에 시작하는 1초이고 6 ms 보호 시간, 지상 구간 176 ms, 12 ms 보호 시간, ADS-B 구간 800 ms, 6 ms 보호 시간으로 이루어진다. 메시지는 250 µs 간격의 시작 기회(MSO) 3,952개에서만 시작할 수 있다. ADS-B 구간의 3,200개 중 하나를 항공기가 프레임마다 무작위로 골라 정확히 한 번 송신한다. 지상 구간은 32개 슬롯(슬롯당 5.5 ms)이며 FIS-B와 TIS-B 업링크가 사용한다.
| 메시지 | 페이로드 | 부호 | 전송 비트 | 지속 시간(동기 제외) | 정정 심볼 | 미검출 오류율 상한 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 기본 ADS-B | 18바이트(144비트) | RS(30,18) | 240 | 230.4 µs | 6 | $2.06\times10^{-9}$ |
| 긴 ADS-B | 34바이트(272비트) | RS(48,34) | 384 | 368.6 µs | 7 | $9.95\times10^{-10}$ |
| 지상 업링크 | 432바이트 | RS(92,72)×6 | 4,416 | 4.24 ms | 10(코드워드당) | $5.74\times10^{-12}$ |
미검출 오류율 상한은 초안의 식 $P_U=\frac{256^k-1}{256^n}\sum_{j=0}^{t}\binom{n}{j}255^j$를 다시 계산한 값이며 초안의 표 E-1과 일치한다. 동기 필드의 길이는 읽지 못해 지속 시간에서 제외했다. 업링크 4.24 ms는 5.5 ms 슬롯 안에 들어간다. 페이로드 효율은 기본 60 %, 긴 메시지 70.8 %이다.
| 항목 | 1090ES | UAT |
|---|---|---|
| 접근 방식 | 무작위 시각, 1090 MHz | UTC 동기 프레임의 시작 기회 중 무작위 |
| 위치 갱신 | 초당 2회 | 초당 1회 |
| 오류 제어 | CRC-24(검출, 선택적 1~2비트 정정) | 리드-솔로몬 정정(6·7심볼) |
| 송신 출력(AC 20-165B 표 3·4, 안테나 단자 첨두 펄스 전력) | 21.0~27.0 dBW(125.9~501.2 W), A3는 23.0~27.0 dBW | 12.0~16.0 dBW(15.8~39.8 W), A3는 20.0~24.0 dBW |
| 수신하는 지상 서비스 | ADS-R·TIS-B(2.13.8) | ADS-R·TIS-B·FIS-B |
| 규정 | Class A 공역에서 필수(§91.225(a)) | 18,000 ft MSL 미만 지정 공역에서 허용(§91.225(b)(1)(iii)) |
FIS-B(Flight Information Service-Broadcast)는 지상국이 업링크로 기상·항공 정보를 방송하는 서비스이다. TSO-C154d는 UAT Class A 장비가 ADS-B·ADS-R·TIS-B·FIS-B를 수신해 보고하도록 요구하고, TSO-C166c는 1090ES Class A 장비에 ADS-B·ADS-R·TIS-B를 요구한다. TSO-C166c의 수신 요구에는 FIS-B가 없다. 영국이 무인기에 978 MHz 송신을 허용하는 조건은 2.13.5.3이 다룬다.
9.12.8 FLARM과 ADS-L
9.12.8.1 FLARM — 공개된 것과 공개되지 않은 것
FLARM 데이터 포트 ICD(FTD-012, 판 1.1, 2022-06-06)는 무선 프로토콜이 공개되지 않으며 허가 없는 구현·역공학이 금지된다고 밝힌다. 그러므로 이 장은 FLARM 메시지의 비트 구조를 작성하지 않는다. 표지의 기밀 구분은 NDA로 표시되어 있으나 flarm.com에 공개된 파일이며, 이 장은 개요 문장과 경보 단계의 정의만 요약한다. ICD가 밝힌 작동 원리는 다음과 같다. 위치·속도로 미래 비행 경로를 예측하고, 저출력 단거리 무선으로 초당 1회 짧은 메시지를 보내며, 수신 장치가 자신의 예측 경로와 비교해 충돌 위험을 판단한다. 경보는 거리가 아니라 충돌 예측 시간으로 정해진다.
개요 문장은 경보 단계를 충돌 예측 18~13초, 12~9초, 8~0초 전으로 적고, PFLAU 문장 정의는 15~20초, 10~15초, 0~10초로 적는다. 같은 문서의 두 표기가 다르다. 범위는 외부 안테나의 PowerFLARM Core에서 보통 10 km 이상, 클래식 계열에서 3~5 km이며, 범위 안 항공기 50기까지 처리하도록 설계되었다. 개요의 18초와 8초를 적용해 닫힘 속도별 경보 거리를 계산하면 다음과 같다.
| 닫힘 속도 | 첫 경보(18초) 거리 | 셋째 경보(8초) 거리 | 3 km 범위의 소진 시간 |
|---|---|---|---|
| 100 km/h | 500 m | 222 m | 108초 |
| 200 km/h | 1,000 m | 444 m | 54초 |
| 400 km/h | 2,000 m | 889 m | 27초 |
9.12.8.2 ADS-L — 개방형 패킷
EASA ADS-L 4 SRD-860(ED Decision 2022/024/R, Issue 2, 2025-12-01)은 누구나 구현할 수 있는 방송 규격이다. 채널은 FLARM·PilotAware 무선에서 일부 유래했다(C.1). M 대역은 868.2·868.4 MHz, 2-GFSK, 100 kchip/s이며 맨체스터 부호화로 실효 50 kbit/s이고 최대 ERP가 14 dBm(25 mW)이다. 교통(Traffic) 패킷은 길이 8, 네트워크 헤더 8, ADS-L 헤더 40(페이로드 유형 8·송신자 주소 30·예약 1·중계 1), 페이로드 120, CRC 24비트로 모두 200비트(25바이트)이다. 페이로드 120비트는 타임스탬프 6, 비행 상태 2, 범주 5, 비상 3, 위도 24, 경도 24, 대지속도 8, 고도 14, 수직 속도 9, 방위 9, SIL 2, 설계 보증 2, 항법 무결성 4, 수평·수직·속도 정확도 3·2·2, 예약 1비트이다.
기본 프리앰블 24칩, 동기 32칩, 데이터 400칩을 합친 456칩이 100 kchip/s로 나가 4.56 ms가 걸리고 1 Hz에서 점유율은 0.456 %이다. 1090ES의 120 µs보다 38배 길다. 위도 LSB는 $1^\circ/93{,}206$(1.19 m), 경도 LSB는 $1^\circ/46{,}603$(적도 2.39 m)이다. 고도·속도·수직 속도는 지수 부호화 $v=2^{e}(2^{N}+b)-2^{N}$를 사용하며 이 식에서 계산한 최댓값 61,112 m(오프셋 320 m 반영)·238 m/s·119 m/s는 규격이 밝힌 범위와 일치한다. 타임스탬프는 1/4초 단위의 정시 이후 값(0~59, 15초 주기)이다. 송신 지연은 측정 후 0.5초를 넘지 않아야 한다(G.1.16).
비인증 장치는 SIL과 SDA를 0으로 고정하고 NIC는 보호 한계가 유효할 때만 설정한다(G.1.17). 선택적 서명은 Ed25519이며 타임스탬프 32비트와 서명 512비트의 544비트이고 10초에 한 번 이하로 송신한다. 서명은 맨체스터 부호화를 끄므로 5.44 ms가 더해져 패킷 하나가 10.0 ms가 된다. 송신자 주소의 앞 6비트는 주소표(0 무작위, 5 ICAO, 6 FLARM, 7 OGN, 8 FANET, 9~63 제조사)이다. ICAO 주소를 사용하면 ADS-B·Mode S와 같은 기체로 귀속된다. 페이로드 유형 6(Remote Identification)은 EN 4709-002:2023의 직접 원격 식별 블록 메시지를 캡슐화하는 미래 사용 자리이고 세부는 미정이다(G.5).
9.12.9 Remote ID 메시지
9.12.9.1 14 CFR Part 89의 요건
Part 89는 메시지 요소와 성능을 정하고 형식은 정하지 않는다. 최종 규칙 서문(86 FR 4428)은 구체적 메시지 형식을 요구하지 않는다고 밝힌다.
| 요소 | 표준 Remote ID 기체(§89.305) | 방송 모듈(§89.315) |
|---|---|---|
| 식별 | 일련번호 또는 세션 ID | 모듈의 일련번호 |
| 기체 위치·고도 | 위도·경도, 기하학적 고도 | 같음 |
| 속도 | 필수 | 필수 |
| 조종 위치 | 위도·경도·기하학적 고도 | 이륙 위치의 위도·경도·고도 |
| 시각 | UTC 시각 표시 | UTC 시각 표시 |
| 비상 상태 | 필수 | 요소 목록에 없음 |
성능은 §89.310(h)와 §89.320(h)가 정한다. 기체 위치는 100 ft(30.48 m) 이내가 95 %, 기체 고도는 150 ft(45.72 m), 조종 위치 고도는 15 ft(4.572 m) 이내이다. 측정에서 방송까지 1.0초 이하, 전송률은 초당 1개 이상이다. 오류 정정을 포함하고, 비독점 방송 규격과 47 CFR part 15에 맞는 개인 무선 기기 호환 스펙트럼을 사용한다. 이륙 전에 기능을 시험해야 하고 표준 기체는 기능이 고장이면 이륙할 수 없다. 최종 규칙 서문은 네트워크 전송 요건을 삭제했다고 요약하고(4393쪽) 메시지 전송 절이 방송만 요구하며(4427~4428쪽), 필수 메시지 요소의 암호화를 허용하지 않고(4428쪽), 방송에는 사이버보안 성능 요건을 두지 않는다(4429쪽)고 적는다. §89.125는 ADS-B Out으로 Remote ID를 충족할 수 없다고 정하고, §89.101(b)는 §91.225에 따라 ADS-B Out을 송신하는 Part 91 무인기를 Remote ID 요건에서 제외한다. ASTM F3411은 방송과 인터넷 서버를 경유하는 네트워크 방식을 모두 정의하지만(공개 구현 저장소 README, 2차 출처, 2.13.6.1) 미국 규칙은 방송만 요구한다.
ADS-B 요건과 계산으로 비교한다. Remote ID의 위치 정확도 30.48 m는 NACp 8의 92.6 m보다 3.04배 엄격하고, 지연 1.0초는 ADS-B의 2.0초 한도(미보상 0.6초)보다 짧다. 반대로 Remote ID에는 NIC·SIL·SDA에 해당하는 무결성 요건이 없다.
9.12.9.2 25바이트 메시지
ASTM F3411-22a 본문은 읽지 못했다. 아래 구조는 그 구현인 공개 저장소 opendroneid-core-c의 헤더(프로토콜 버전 2, 저장소의 마지막 커밋 2026-10-07)와 RFC 9575가 인용한 틀에서 읽었다(2차 출처). 모든 기본 메시지는 25바이트(200비트)이다. 0번 바이트는 상위 4비트가 메시지 유형, 하위 4비트가 프로토콜 버전이다. 유형은 0 기본 ID, 1 위치·벡터, 2 인증, 3 자기 서술, 4 시스템, 5 운영자 ID, 15 메시지 팩이다. 기본 ID는 ID 유형(0 없음, 1 일련번호, 2 민간항공당국 등록 ID, 3 UTM 부여 UUID, 4 세션 ID)과 기체 유형, 20바이트 ID를 싣는다.
| 바이트 | 위치 메시지의 필드 | 부호화 |
|---|---|---|
| 0 | 유형·버전 | 4비트·4비트 |
| 1 | 상태·예약·높이 기준·동서 방향·속도 승수 | 4·1·1·1·1비트 |
| 2·3·4 | 방향·수평 속도·수직 속도 | 1° 단위, 0.25 m/s(승수 1이면 0.75 m/s), 0.5 m/s |
| 5~8·9~12 | 위도·경도 | 32비트 정수 × $10^{-7}$° |
| 13~16 | 기압 고도·기하 고도 | (고도+1,000 m) ÷ 0.5 m, 16비트 |
| 17·18 | 지상 높이 | 같은 방식 |
| 19·20 | 정확도(수평·수직·기압·속도) | 4비트씩 |
| 21·22·23 | 타임스탬프·시각 정확도 | 정시 이후 0.1초 단위, 16비트 |
값의 범위는 고도 −1,000~31,767.5 m, 수평 속도 최대 63.75 m/s(0.25 m/s 단계)와 254.25 m/s(0.75 m/s 단계), 수직 속도 ±62 m/s이다. 위도 LSB $10^{-7}$°는 1.11 cm이다. 이것은 분해능이지 정확도가 아니다. CPR의 5.09 m보다 훨씬 미세하지만 규칙이 요구하는 정확도는 30.48 m이다. 시스템 메시지의 타임스탬프는 2019-01-01 UTC를 기준으로 하는 32비트 초이며 136.1년을 표현한다(RFC 9575 3.2.4.3).
9.12.9.3 전송·갱신·인증
레거시 전송(블루투스 4.x)은 프레임당 25옥텟이고 FEC가 없다. 확장 전송(블루투스 5.x, Wi-Fi NAN, IEEE 802.11 비콘)은 FEC를 제공하며 메시지 팩(헤더 3바이트 + 최대 9개 × 25 = 228바이트)을 보낸다(RFC 9575 3.2.4.1·6.2). RFC 9575는 F3411의 규정으로 메시지 팩을 초당 1회, 동적 데이터를 포함한 인증 메시지를 최소 1초마다, 정적 속도의 인증 메시지를 최소 3초마다 송신한다고 인용한다(6.1·6.2절, 2차 인용). 가정(공개 저장소의 비교표: 위치 1초, 기본 ID·시스템 3초)에서 레거시 3초 주기는 위치 3 + 기본 ID 1 + 시스템 1 = 125바이트, 곧 41.7 B/s(333 bit/s)이다. 위치·기본 ID·시스템의 메시지 팩은 초당 78바이트(624 bit/s)이다. 이 값은 응용 계층 바이트이며 전송 헤더는 제외했다.
인증 메시지(유형 2)는 1바이트 페이지 헤더와 23바이트 페이로드의 페이지이며 최대 16쪽(0쪽은 데이터 17바이트)까지 보낸다. 인증 데이터 길이 필드의 최댓값은 255이고, 블루투스 5가 수용하는 9쪽 기준 최대 길이는 201바이트이다(RFC 9575 3.2.4.2). RFC 9575의 DRIP 서명은 이 페이지에 실리고 관측자가 인터넷 없이 신뢰를 평가할 수 있게 한다. 그러나 Part 89의 요소 목록에는 인증이 없고 필수 요소의 암호화가 허용되지 않으므로, 이 규칙은 인증 전송을 요구하지 않는다.
유럽은 규정 (EU) 2019/945 부속서 6부(직접 원격 식별 애드온의 요건, 영국 보존본 사본으로 읽음, EUR-Lex 원본은 접근 제한)에서 운영자 등록 번호와 검증 코드, ANSI/CTA-2063-A-2019를 따르는 일련번호, 시각·위치·높이, 경로 방향·대지속도, 원격 조종사 위치(없으면 이륙 위치)를 개방·문서화된 전송 규약으로 기존 이동 기기가 범위 안에서 직접 수신하도록 주기 방송하게 한다. EN 4709-002 본문은 읽지 못했다.
9.12.10 ASTERIX
9.12.10.1 구조
ASTERIX(All Purpose STructured EUROCONTROL suRveillance Information EXchange)는 감시 정보를 교환하는 표현·응용 계층(OSI 6·7)의 형식이며 하위 계층 1~5는 범위 밖이다(Part 1 판 3.1). 기록은 CAT(1옥텟), LEN(2옥텟, CAT·LEN 포함 총 길이), FSPEC, 데이터 항목으로 이루어진다. FSPEC는 옥텟마다 FRN 7개의 존재 비트와 확장 비트(FX)로 구성되며, UAP가 FRN을 데이터 항목에 대응시킨다. 항목 형식은 고정 길이·확장(FX)·명시 길이·반복·복합의 다섯이다. 항목 기호는 Innn/AAA(카테고리 nnn의 항목 AAA)이고 요소는 LSB 값과 보수 표현을 정의한다. 판 2.2 이후 새로 만든 카테고리는 블록 대신 단일 기록을 사용하고, 블록화의 허용 여부는 카테고리마다 상태 목록이 정한다.
| 카테고리(상태 목록 2025-10-22) | 용도 | 최신 판(날짜) |
|---|---|---|
| CAT 021 | ADS-B 표적 보고 | 2.7(2025-07-02) |
| CAT 048 | 단일 레이더 표적 보고 | 1.32(2024-07-01) |
| CAT 062 | 체계 트랙 데이터 | 1.21(2025-06-05) |
| CAT 129 | UAS 식별·표적 보고 | 1.2(2019-06-12) |
| CAT 015 | 독립 비협조 감시(INCS) 표적 보고 | 1.2(2024-05-01) |
| CAT 000 | 카테고리를 감싸는 보안 래퍼 | 개발 중, 예약 |
9.12.10.2 워크스루 — CAT 129 기록 작성
CAT 129(판 1.2)는 UAS 식별·표적 보고를 정한다. 아래는 가상 값(위도 37.5°, 경도 127.0°, 시각 12:34:56.5 UTC, 평균해면 고도 120.0 m, 속도 3.00·4.00 m/s, 등록 국가 KR, 일련번호 12옥텟)으로 기록을 작성한 것이다. 항목은 FRN 1(I129/010, 2옥텟), 5(040, 12), 6(050, 2), 7(070, 3), 8(080, 8), 9(090, 3), 14(185, 5)이다. 첫 FSPEC 옥텟은 FRN 1·5·6·7과 FX가 켜진 10001111=8F, 둘째는 FRN 8·9·14가 켜진 11000010=C2이다. 데이터 35옥텟, 헤더 3옥텟, FSPEC 2옥텟이므로 LEN은 40이다.
81 0028 8FC2 0000 414243444546474849 4A4B4C 4B52 587840 0D5555552D27D27D 0004B0 0012C00190위도 정수는 $37.5/(180/2^{30})=223{,}696{,}213$이고 시각 정수는 $45296.5\times128=5{,}797{,}952$이다. 수직 속도 항목(I129/220, 3옥텟)을 더하면 FSPEC이 8FC380의 3옥텟이 되고 LEN이 44가 된다. FSPEC 7개 규칙에 따라 I129/220은 FRN 15에 해당한다. 그러나 규격 21쪽의 인쇄된 UAP 표는 셋째 묶음의 번호를 다시 8부터 적고, 본문은 이 표를 "표 3"으로 지시하지만 표 이름은 "표 2"이다. FRN 15는 이 장의 계산이며 규격이 명시하지 않았다 (확인 필요). 필수 항목(010·050·070·080과 090 또는 100 중 하나)만 보내면 FSPEC이 87C0, LEN이 23이다. I129/080의 LSB는 $180/2^{30}$도(1.6764×10⁻⁷°, 1.86 cm), 시각은 1/128초, 속도는 0.01 m/s이다. CAT 129 판 1.0(2018-06)은 ASTM F3411-19(2020-02 공표, 2차 출처)보다 앞서므로 항목이 Remote ID 메시지와 일대일이 아니다. CAT 129는 제조자·모델·일련번호·등록 국가를 싣고 ODID는 ID 유형과 20바이트 ID를 싣는다.
9.12.10.3 CAT 021과 1090ES의 대응
CAT 021 판 2.7은 ADS-B 버전 0~2를 모두 포괄하고 버전 3은 일부(예약 확장 필드)만 구현한다.
| 1090ES 원천 | CAT 021 항목 | 대응 |
|---|---|---|
| ICAO 24비트 주소 | I021/080(3옥텟) | 같은 24비트 |
| 호출부호 6비트 × 8자 | I021/170(6옥텟) | 예제 KLM1023은 2CC371C32CE0로 ME의 3~8번째 바이트와 일치(계산) |
| CPR 위·경도(분해능 5.09 m) | I021/130($180/2^{23}$도 = 2.39 m)·I021/131($180/2^{30}$도 = 1.86 cm) | 컨테이너가 원천보다 미세 |
| 기압고도 25 ft 단위 | I021/145(1/4 FL = 25 ft) | 같은 단위 |
| 속도·방위 | I021/160(LSB $2^{-14}$ NM/s = 0.2197 kt, 방위 $360^\circ/2^{16}$) | 컨테이너가 미세 |
| 버전 번호 | I021/210(링크 형식과 MOPS 버전) | 버전 값 0~3 |
I021/170의 부호표는 규격이 ICAO 문서의 표를 지시한다(그 표는 읽지 못했다). 위 일치는 계산 결과이다. 컨테이너가 원천보다 미세하므로 변환에서 위치 정밀도는 손실되지 않는다. 그러나 정확도·무결성은 I021/090 품질 지표에 별도로 실어야 한다. FSPEC 길이에도 비용이 있다. I021/010·130·080·170만 보내도 FRN 29까지 가므로 FSPEC이 5옥텟(85 11 01 01 80)이다. Part 1은 항목의 출현 빈도를 고려해 UAP를 최적화할 수 있다고 설명한다(5.1.4절).
9.12.11 워크스루 — 채널 중첩과 정보 나이
중첩 모형. 순수 ALOHA에서 메시지 길이 $T$, 송신기 $N$대가 각각 초당 $r$개를 보내면 한 메시지가 다른 송신과 시간이 중첩될 확률은 $1-e^{-2TNr}$이다(2.13.5.1). UAT는 시작 기회 3,200개 중 무작위로 하나를 고르므로 상대 하나와 중첩될 확률이 (중첩되는 시작 기회 수)/3,200이다. 긴 메시지는 2개 MSO를 점유하여 3개 시작 기회와 중첩되고 기본 메시지는 1개이다(가정: 읽지 못한 동기 필드가 131 µs를 넘지 않아 긴 메시지가 500 µs 안에 끝난다). ADS-L은 1 Hz를 두 채널에 번갈아 보내 채널당 $N/2$대이고 송신 전 감청이 없는 최악을 가정한다.
| $N$ | 1090ES | UAT 긴 메시지 | UAT 기본 메시지 | ADS-L |
|---|---|---|---|---|
| 10 | 1.34 % | 0.84 % | 0.28 % | 4.46 % |
| 30 | 3.95 % | 2.68 % | 0.90 % | 12.79 % |
| 100 | 12.58 % | 8.87 % | 3.05 % | 36.62 % |
| 300 | 33.18 % | 24.46 % | 8.92 % | 74.54 % |
| 1,000 | 73.92 % | 60.82 % | 26.82 % | 98.95 % |
| 중첩 1 %·10 %·50 % 이하의 최대 $N$ | 7·78·515 | 11·113·740 | 33·338·2,218 | 2·23·152 |
이 값은 시간이 중첩되는 비율의 상한이다. 신호가 강한 쪽을 복호하는 포획 효과와 정정 부호가 반영되지 않았고 ADS-L의 송신 전 감청도 반영되지 않았다. 읽을 것은 세 가지이다. ① UAT는 같은 $N$에서 1090ES보다 중첩이 적다(전송률이 초당 1회이고 메시지가 짧아 250 µs 단위로 시작한다). ② ADS-L은 메시지가 길어 같은 $N$에서 중첩이 가장 크지만, 출력이 14 dBm으로 1090ES 최소 21 dBW(51 dBm)보다 37 dB 낮아 한 수신기가 듣는 $N$도 훨씬 작다(측정량이 달라 단순 비교는 아니다). ③ 1090ES는 2.13.5.2의 모형과 같고, 전송률 5.6/s를 적용하면 10 % 한계가 88대에서 78대로 줄어든다.
정보 나이. 2.13.3.2의 식 $\Delta p\approx v(t_{\text{lat}}+T_u/2)$에 규정이 허용하는 최대 지연을 넣으면 아래와 같다(가정: 상한에서 동작).
| 방송 | $T_u$ | $t_{\text{lat}}$ 상한 | 평균 정보 나이 | 15 m/s 위치 오차 | 65 m/s 위치 오차 |
|---|---|---|---|---|---|
| 1090ES | 0.5 s | 0.6 s(§91.227(e)(2) 미보상) | 0.85 s | 12.75 m | 55.25 m |
| UAT | 1.0 s | 0.6 s | 1.10 s | 16.5 m | 71.5 m |
| ADS-L | 1.0 s | 0.5 s(G.1.16) | 1.00 s | 15.0 m | 65.0 m |
| Remote ID | 1.0 s | 1.0 s(§89.310(h)(4)) | 1.50 s | 22.5 m | 97.5 m |
2.13.3.2가 가정한 전형 지연보다 규정 상한 기준의 값이 크다. 1090ES·UAT의 0.6초는 보상하지 않는 지연의 상한이다. 총 지연 2.0초 중 나머지는 외삽으로 보상해야 하며(§91.227(e)(2)), 기동 중 외삽 오차는 이 표에 포함되지 않았다.
9.12.12 설계 트레이드오프 — 소형 UAS의 협조 신호 프로토콜
한 기체가 어느 프로토콜로 자신을 알릴지는 목적(식별인가, 유인기에게 보이는가)과 규제가 정한다. 세 방식을 펼친다.
① 1090ES(DO-260B·C) 송신. 장점은 유인기·지상 감시망의 기존 수신기가 그대로 읽는다는 점이다. 단점은 소형 기체가 많을 때 1090 MHz 채널을 공유하는 문제(9.12.11)와 규정의 제한이다. §107.53은 소형 UAS의 ADS-B Out 송신을 금지하고, §91.225(h)는 비행계획과 ATC 양방향 통신이 있거나 FAA가 허가한 때만 허용한다. 누구에게 맞는가: 비행계획으로 관제를 받는 인증 대형 UAS와 AAM.
② 별도 대역 방송(UAT 978 MHz·ADS-L 868 MHz대). 장점은 1090 MHz를 사용하지 않으면서 유인기 쪽 수신기가 있으면 보이게 할 수 있다는 점이다. 단점은 수신 장비의 보급이 선결 조건이고 ADS-L은 비인증(SIL·SDA 0)이며 Remote ID 페이로드가 미정이라는 점이다. 누구에게 맞는가: 비가시권 운용에서 유인기와 공역을 공유하는 비인증 소형 UAS.
③ Remote ID 방송(블루투스·Wi-Fi)과 지상 통합. 장점은 법적 의무이고 일반 스마트폰이 수신하며 ASTERIX 같은 형식으로 지상 체계에 합류시킬 수 있다는 점이다. 단점은 수신 거리가 짧고(2.13.6.3) 무결성 필드가 없으며 암호화가 허용되지 않아 위조 대응을 관측자가 해야 한다는 점이다. 누구에게 맞는가: 등록 대상인 모든 UAS.
견해: 세 방식은 대체 관계가 아니라 목적별로 병용하는 것이 맞다. 식별은 ③이, 유인기에 대한 가시성은 ②가, 인증·관제 연동은 ①이 맡는다. 근거는 이 장의 계산이다. ③의 요구 정확도(30.48 m)는 충돌 회피 입력으로 사용하기에 느슨하고 정보 나이가 1.5초이다(9.12.11). ①은 한 수신기가 듣는 기체가 1,000대에 이르면 중첩 비율의 상한이 73.9 %이다(9.12.11). ②는 ①보다 중첩이 적지만 비인증이다. 다만 ②의 효과를 입증하는 운용 데이터는 이 장에서 확인하지 못했다.
9.12.13 세 축 비교
| 항목 | 군용 드론 | 민간 UAS | AAM |
|---|---|---|---|
| 협조 프로토콜 | 군용 모드·IFF는 이 장의 범위 밖 | Remote ID가 기본, ADS-L·UAT는 선택(국가별) | 1090ES·UAT와 트랜스폰더가 기본 |
| 송신 정책 | 정부의 민감한 임무에서 송신이 운용 보안을 해칠 때의 예외가 규정에 있다(§91.225(f)(1)) | 소형 UAS의 ADS-B Out은 금지(§107.53) | 상시 송신(§91.225(f)) |
| 식별자 | 해당 없음(범위 밖) | 일련번호·세션 ID | ICAO 24비트 주소·호출부호 |
| 지상 교환 형식 | ASTERIX 범주 일부는 군 응용 전용(상태 목록) | CAT 129·CAT 021 | CAT 021·CAT 062(유인 항공기와 같은 형식, 추정) |
| 관련 장 | 이 장 밖 | 14.24·14.22 | 15.15·15.13 |
9.12.14 관련 규격·프로토콜
| 문서 | 발행 | 무엇을 정하나 | 상세 장 |
|---|---|---|---|
| 14 CFR §91.225·§91.227 | FAA | ADS-B Out 공역과 성능·지연·메시지 요건(원문 확인) | 0.8.7·17.5 |
| 14 CFR Part 89, 86 FR 4390 서문 | FAA | Remote ID 메시지 요소·성능, 방송만 요구, 암호화 불허(원문 확인) | 14.24·17.5 |
| 87 FR 49520 | FAA | ASTM F3586-22 수용(추가 3개 항목, 원문 확인) | 14.24·20.6 |
| AC 20-165B(2015-12-07) | FAA | ADS-B Out 감항 승인, 필드 정의(원문 확인, 후속 개정 (확인 필요)) | 20.4 |
| TSO-C166c·TSO-C154d | FAA | 1090ES·UAT 최소 성능(원문 확인, C166b·C154c 본문 미열람) | 20.4 |
| RTCA DO-260B·C(ED-102A·B), DO-282B·C | RTCA·EUROCAE | 1090ES·UAT MOPS(유료, 미열람) | 이 장 |
| ICAO Annex 10 Vol. IV, Doc 9871·9924 | ICAO | 감시 기술 기준(접근 제한, 미열람) | 이 장, 2.13.13 |
| ASTM F3411-22a | ASTM | Remote ID 규격(유료, 미열람, 공개 구현으로 구조 확인) | 14.24 |
| ASD-STAN EN 4709-002 | ASD-STAN | EU 직접 원격 식별(미열람) | 17.11 |
| ADS-L 4 SRD-860 Issue 2 | EASA | ADS-L 무선·패킷(원문 확인) | 17.12 |
| RFC 9575 | IETF | Remote ID 인증 페이지의 DRIP 형식(3·6절 확인) | 9.19 |
| ASTERIX Part 1 3.1, CAT 021 2.7, CAT 129 1.2 | EUROCONTROL | 지상 감시 데이터 형식(원문 확인) | 9.18 |
| ICAO UAT 구현 매뉴얼 초안 v0.5 | ICAO UAT 소그룹 | UAT 프레임·부호(초안, 원문 확인) | 이 장 |
| FLARM FTD-012 | FLARM | 데이터 포트 ICD(확인), 무선 프로토콜은 비공개 | 이 장 |
유료 표준의 본문은 옮기지 않고 구조와 요지만 작성했다. 전체 지도는 A.6, 문서를 읽는 법은 9.23에 있다.
9.12.15 관련 규제·인증 요구와의 연결
- 소형 UAS의 송신 금지: §107.52(트랜스폰더)·§107.53(ADS-B Out)은 별도 허가가 없으면 켠 채 운용할 수 없다고 정한다(2.13.5.3, 17.5).
- Remote ID: Part 89의 요소·성능이 방송 설계를 정하고, 방송 모듈과 표준 Remote ID 기체의 요소 목록이 다르다(14.24, 17.5).
- ADS-B Out의 감항 승인: AC 20-165B와 TSO가 필드 값과 고장 조건을 정한다. 틀린 ADS-B 방송은 중대 고장 조건으로 설계한다(20.4~20.6, 보안 요건은 8.11).
- EU: 규정 (EU) 2019/945의 직접 원격 식별, SERA.6005(c)와 ADS-L의 전자적 가시성(17.11·17.12).
- 위치 정보의 공개: Remote ID는 기체·조종 위치를 누구나 읽게 한다(18.17).
9.12.16 함정과 한계
| 오해 | 실제 | 더 볼 곳 |
|---|---|---|
| CRC가 있으면 위조도 막는다 | CRC는 키가 없는 오류 검출 부호이다. 인증이 아니다 | 9.12.5 |
| 정정을 켜면 항상 이득이다 | 2비트 정정은 무작위 열의 오수락을 6,329배로 키운다 | 9.12.5 |
| CPR은 프레임 하나로 위치를 준다 | 기준 위치가 없으면 짝수·홀수 한 쌍이 필요하다 | 9.12.6 |
| Remote ID의 1 cm 분해능은 1 cm 정확도다 | 분해능은 비트 수의 결과, 요구 정확도는 30.48 m이다 | 9.12.9.2 |
| 미국 Remote ID는 암호로 보호된다 | 규칙은 필수 요소의 암호화를 허용하지 않는다 | 9.12.9.1 |
| FLARM 메시지를 이 장에서 해독할 수 있다 | 무선 프로토콜은 비공개이며 이 장은 다루지 않는다 | 9.12.8.1 |
| UAT 값은 현행 표준 값이다 | 2004년 초안의 값이다 | 9.12.7 |
| 중첩 비율이 곧 손실률이다 | 포획·정정이 빠진 상한이다 | 9.12.11 |
미해결 문제. DO-260C의 새 필드와 UAS 선택 기능(부호 u)의 비트 구조, 소형 UAS용 ADS-L의 인증 운용 데이터, 메시지 팩 FEC의 실제 정정 능력, F3411의 정적·동적 전송률 원문은 이 장의 자료로 답할 수 없다 (확인 필요).
이 장의 한계. 값은 가정을 밝힌 원리 계산이며 제품 시험값이 아니다. 서적과 공개 구현은 2차 출처이다. 위협은 범주로만 작성했으며 위조의 절차는 범위 밖이다(BK-04).
9.12.17 체크포인트·연구 질문
체크포인트:
- DF 17 프레임의 다섯 필드와 비트 수를 적고, 메시지 지속 시간 120 µs를 도출하라.
- CRC-24가 홀수 개 비트 오류를 모두 검출하는 이유와 112비트 부호어의 최소 거리를 설명하라.
- 2비트 정정을 허용할 때 오수락이 6,329배로 늘어나는 계산을 재현하라(
9.12-calc.py). - 두 CPR 메시지로 전역 복호를 수행하고, 한 메시지와 기준 위치로 국소 복호를 하라.
- Remote ID 방송 모듈과 표준 Remote ID 기체의 메시지 요소 차이를 §89.305·§89.315로 설명하라.
- CAT 129 기록의 FSPEC과 LEN을 직접 계산하라.
연구 질문(25.7에 모은다):
- 메시지 팩 FEC와 블루투스 5 부호화 PHY의 조합이 주는 실제 수신 거리와 오류율은 얼마인가?
- 별도 대역(ADS-L·UAT) 방송의 수신 장비 보급률이 유인기 충돌 위험을 얼마나 줄이는가?
- 암호화가 허용되지 않는 방송에서 서명 기반 인증(RFC 9575)의 도입 경로와 비용은 무엇인가?
- Remote ID를 CAT 129·CAT 021 같은 지상 형식으로 변환할 때 정확도·무결성을 어떻게 보존하는가?
1차 출처(이 장):
- 14 CFR Part 89, §91.225, §91.227, §107.52, §107.53 — eCFR(2026-10-30 판). FAA, Remote Identification of Unmanned Aircraft, 86 FR 4390(2021-01-15). Accepted Means of Compliance; Remote Identification of Unmanned Aircraft, 87 FR 49520(2022-08-11).
- FAA AC 20-165B(2015-12-07), TSO-C166c, TSO-C154d.
- EASA, Technical Specification for ADS-L transmissions using SRD-860 frequency band (ADS-L 4 SRD-860), Issue 2(2025-12-01), ED Decision 2022/024/R.
- EUROCONTROL, ASTERIX Part 1(SPEC-0149 판 3.1, 2021-11-23), Part 12 CAT 021(판 2.7), Part 29 CAT 129(판 1.2), 카테고리 상태 목록(2025-10-22).
- IETF, RFC 9575(2024-06). ICAO UAT 소그룹, Implementation Manual for the UAT, 초안 v0.5(2004-09-17). FLARM, FTD-012 Data Port ICD 판 1.1(2022-06-06).
- Sun, J., The 1090 Megahertz Riddle, 2nd ed., TU Delft OPEN Publishing, 2021. opendroneid-core-c 저장소(Intel, Apache-2.0).
- 규정 (EU) 2019/945 부속서 6부 — legislation.gov.uk의 보존본(EUR-Lex 원본은 읽지 못함).
- RTCA DO-260B·C, DO-282B·C, ICAO Annex 10 Vol. IV, ASTM F3411-22a, ASD-STAN EN 4709-002 — 읽지 못함
(확인 필요).
다음 장: 9.13 — C2·DAA 성능 표준: DO-362A·DO-377A·DO-365·ACAS Xu·ACAS sXu·ASTM F3442. 이 장이 협조 신호의 형식을 다루었다면, 9.13은 그 신호를 입력으로 받는 탐지·회피와 명령·제어 링크의 성능 기준을 다룬다.