한국통신학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences)

  • 제27권4B호
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  • Pages.331-337
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  • 2002
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  • 1226-4717(pISSN)
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  • 2287-3880(eISSN)
한국통신학회 (The Korean Institute of Commucations and Information Sciences)
권호 표지

고정밀 표준 시각/주파수 신호의 위성방송 서비스를 위한 무궁화 위성의 실시간 위성궤도 결정 기술

Dynamic Orbit Determination for Geostationary Satellite Broadcasting of Highly Accurate Standard Frequency/Time Signal

  • 이기훈 (연세대학교 전기전자공학과 디지털전송연구실) ;
  • 윤재철 (연세대학교 천문우주학과) ;
  • 서종수 (연세대학교 전기전자공학과 디지털전송연구실)
  • 발행 : 2002.04.01
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초록

본 논문은 정지궤도위성을 이용한 고정밀 표준 시각/주파수 방송 서비스를 위해 요구되는 정지궤도위성 궤도추적 정확도를 개선할 수 있도록 기존의 무선 지점결정 기술인 trilateration에 확장칼만필터(EKF extended Kalman filter)를 결합한 EKF-trilateration 방식을 제안하고 차동보정 방식, 국내 및 국외 보정국을 이용한 trilateration 방식과 시각 정확도를 비교 분석하였다. EKF-trilateration 방식은 ECF-좌표계상의 각 축별 오타를 수백 m이내로 줄임으로써 위성궤도 추적 정확도를 10배 개선할 수 있었다. 한국과 같이 영토가 작은 국가의 경우 위성궤도 결정에 참여하는 국내 보정 국들이 형성하는 기하학적 조건 (GDOP)이 매우 열악함에도 불구하고 국내 보정 국만을 이용한 EKF-trilateration 방식을 사용하여 수 ns 이내(주파수 안정도 : $10^{-14}$[7일이상]의 시각 정확도로 표준 시각 방송 서비스를 한반도 전역에 제공할 수 있다.

In this paper we propose extended Kalman filter (EKF)-trilateration method which associates EKF to conventional radiolocation technique, trilateration in order to improve the accuracy of dynamic orbit determination of geostationary satellite for broadcasting of highly accurate Standard Time/Frequency Signal (STFS). We then compare to analyze the time accuracies of three techniques which are differential mode, trilateration locating one of four calibrated earth stations on a neighboring country, and domestic-only baseline EKF-trilateration. Computer simulations have shown that in spite of domestic-only baseline EKF-trilateration of poor GDOP, it is possible to track and locate satellite with an accuracy of a few hundred meter which is the performance 10 times more accurate than trilateration can provide. Finally we can provide standard time service with the time accuracy better than a few ns (frequency stability : 10$\^$-14/ over 7 days) all around Korea peninsula.

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참고문헌

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