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저급 GPS 수신기 데이터를 이용한 우리별 3호의 궤도 요소 결정

Determination of KITSAT-3 Orbital Elements Using GPS Data from a Low-End Receiver

  • 이은성 (건국대학교 항공우주공학과 대학원) ;
  • 이영재 (건국대학교 항공우주공학과) ;
  • 지규인 (건국대학교 전자공학부) ;
  • 박찬국 (광운대학교 정보제어공학과)
  • 발행 : 2002.10.01

초록

본 논문은 실제 저궤도 위성에서 GPS를 이용하여 궤도를 추정하는 연구 결과를 담고 있다. 우리별 3호의 GPS 수신기가 실제 측정한 3차원 위치 및 속도 정보를 이용하였으며, 추정 알고리즘으로는 실시간 계산을 위한 확장 칼만필터와 후처리를 위한 스무더를 사용하였다. 스무더는 확장 칼만필터를 통과한 값을 이용하여 다시 역으로 추정하는 과정을 거치게 되므로 전체적으로 안정화된 추정값을 제공한다. 본 논문에서는 스무더를 적용한 추정값을 이용하여 우리별 3호의 케플러 궤도 요소를 계산하고, 분석하였다.

This paper reveals determination of orbital elements of the satellite using GPS data collected by the low-end GPS receiver installed at KITSAT-3 which is a small scientific experimental satellite of Korea and launched in May 1999. An extended Kalman filter is designed for a forward estimation of real-time 3-dimensional position and velocity, and a smoother is used for a backward post-processing estimation of the same states. After finishing estimation of position and velocity, the corresponding orbital elements are estimated. Finally, the result of each orbital element is analyzed.

키워드

참고문헌

  1. 이대로, 이영재, 김병진, "우리별3호의 GPS정보를 이용한 케플러 궤도요소 분석", 1999년도 추계 학술발표회 논문집, pp. 339-336, 1999.
  2. 이은성, GPS를 이용한 저궤도 위성의 궤도결정, 건국대학교 석사학위 논문, 1998.
  3. Robert Grover Brown, Patrick Y. C. Hwang, Kalman Filtering, John Wiley and Sons Inc., 1999.
  4. G. Minker et al, Theory and Application of Kalman Filtering, Magellan Book Co., 1997.
  5. Peter S. Maybeck, Stochastic Models, Estimation, and Control vol. 1, Academic Press, 1994.
  6. Valdimir A Chobotov, Orbital Mechanics, American Institute of Aeronautics and Astronautics. Inc., 1991.
  7. 최규홍, 천체역학, 대우학술총서자연과학 113, (주)민음사, 1997.
  8. 윤재철, 장영근, 최규홍, "우리별3호의 GPS항행해를 이용한 궤도결정", 한국항공우주학회지, 제28권, 제5호, pp. 61-70, 2000.