한국위성정보통신학회논문지 (Journal of Satellite, Information and Communications)

한국위성정보통신학회 (Korea Society of Satellite Technology)
권호 표지

GPS 전파엄폐 탐측자료의 우주기상 활용방안

Space Weather Research using GPS Radio Occultation Soundings

  • 투고 : 2013.01.21
  • 심사 : 2013.02.25
  • 발행 : 2013.03.30
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초록

GPS 전파엄폐는 GPS 전파가 대기에 의해 굴절 및 지연되는 현상에 기초하여 대기의 물리적 특성을 관측하기 위한 원격탐사 기법이다. 2006년 미국과 대만이 공동 개발한 FORMOSAT-3/COSMIC 위성은 하루 2500여건의 전파엄폐 자료를 준실시간으로 제공하고 있으며, 우리나라의 다목적실용위성 5호의 AOPOD(Atmosphere Occultation and Precision Orbit Determination) 시스템은 이중주파수 GPS 수신기 및 전파엄폐 자료수신용 안테나를 장착함으로써 전파엄폐 자료의 획득이 가능하도록 설계되어 대류권과 전리층 연구에 활용될 것으로 기대되고 있다. 본 연구에서는 GPS 전파엄폐의 신호처리와 지오메트리 분석기법을 검토하고, 대류권 온습도와 전리층 전자밀도 및 신틸레이션(scintillation) 산출기법을 분석하며, 이러한 전자엄폐 탐측자료를 활용하기 위한 방안으로서 전리층 총전자수 변화를 통한 지진감시와 효율적인 자료서비스를 위한 오픈 API(application programming interface) 구축에 대해 검토하고자 한다.

GPS radio occultation is a remote sensing technique probing atmospheric properties based on the fact that GPS signal is refracted and delayed by atmosphere. The FORMOSAT-3/COSMIC mission jointly developed by the USA and Taiwan is providing about 2500 occultation soundings a day on the near real-time basis. The Korean KOMPSAT-5/AOPOD system is preparing to launch for monitoring troposphere and ionosphere using a dual frequency GPS receiver and the antenna for occultation data acquisition. In this paper, we examine the methods for signal processing and the geometry analysis for GPS radio occultation, and look into the retrieval techniques for the temperature and humidity of troposphere and the electron density and scintillation of ionosphere. Using these atmospheric properties, we aim to derive the strategies for applying GPS radio occultation to space weather, for example, ionospheric TEC(total electron content) analysis for earthquake monitoring and the Open API(application programming interface) development for more effective data service.

키워드

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