Orbit Determination of LEO Satellite using Ground Tracking Data

지상국 추적 데이터를 이용한 저궤도 위성의 궤도결정 특성 분석

  • 정옥철 (한국항공우주연구원 저궤도위성관제팀) ;
  • 최수진 (한국항공우주연구원 저궤도위성관제팀) ;
  • 정대원 (한국항공우주연구원 저궤도위성관제팀) ;
  • 김은규 (한국항공우주연구원 위성운영실) ;
  • 김학정 (한국항공우주연구원 위성정보연구센터)
  • Received : 2011.01.08
  • Accepted : 2011.11.01
  • Published : 2011.11.01

Abstract

This paper analyzes the orbit determination results using azimuth and elevation angle from ground tracking data, which has the standard data interface format, GEOS-C. The ground tracking data is very useful for initial orbit determination after a satellite launch. In this paper, the quality of the measurement data has been investigated using a variety of real tracking passes, compared with the high precision orbit data of KOMPSAT-2. The accumulated tracking data from consecutive satellite-ground passes is processed for orbit determination using least square method. The accuracy of orbit determination result is also presented.

본 논문에서는 지상국에서 추적한 저궤도 위성의 방위각 및 고도각을 관측자료로 이용하여 궤도결정을 수행한 결과를 분석하였다. 지상국 추적 데이터는 발사 후 초기 궤도결정을 위한 관측자료로 유용하게 사용된다. 이를 위해 지상국 추적데이터에 대한 표준 인터페이스 포맷을 정리하였고, 특정 지상국에 대한 추적 데이터의 통계적인 특성을 살펴보았다. 최소자승법을 이용한 궤도결정을 위해 연속되는 교신패스를 통해 얻은 아리랑 2호의 방위 각/고도각을 축적하여 관측자료로 이용함으로써 다양한 조합에 따른 궤도결정 결과를 분석하였고, 궤도결정 성능 검증을 위해 GPS 항행해를 이용한 궤도결정 값과 비교하였다.

Keywords

References

  1. 김해동, 김은규, 최해진, "발사초기 제한된 지상추적 데이터를 이용한 궤도결정 및 궤도예측 성능분석", 한국항공우주학회 2003년도 추계학술대회 논문집, 2003.
  2. 김해동, 정옥철, 김은규, 방효충, "아리랑 2호 초기궤도결정 분석", 한국항공우주학회 2006년도 추계학술대회 논문집, 2006.
  3. 이병선, 황유라, "하나의 지구국으로부터 얻은 각 측정 데이터만을 이용한 저궤도위성의 궤도결정", 한국항공우주학회 2004년도 추계학술대회 논문집, 2004.
  4. Battin, Richard H, An Introduction to the Mathematics and Methods of Astrodynamics, AIAA, 1987.
  5. 김해동, 정옥철, 김은규, "아리랑위성 2호 초기운용 및 임무기간 중 궤도분석", 한국항공우주학회지, 제 38권, 제 9호, pp. 914-924, 2010.