• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 1993.04a
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• pp.19-19
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• 1993

위성의 실제 궤도를 실시간하에서 추정(real-time estimation)하기 위해 지구 비대칭 중력장, 지구 대기의 저항력,그리고, 태양과 달의 위성체에 대한 섭동의 영향을 받는 지구 근방의 위성을 동력학적 모델로 선택하였다. 위성 관측소에서 얻게될 가상의 위성 궤도 자료들은 실제 관측에서 나타날 수 있는 관측 잡음(measurement noise)뿐 아니라 추적소 고도 등의 불확실한 요소들을 포함한다. 또한 수치 모델에서 고려치 못한 섭적 난수에 의해 만들었다. 확장 칼만 필터(Extended Kalman Filter)의 특성을 알아 보기 위해 일차원에서의 자유낙하체에 대한 거리와 속도 추정의 모의 실험을 비교하였고, 뱃치추정 알고리즘, 순차 추정 알고리즘의 모의 실험이 거리변화율의 자료를 이용하여 확장 칼만 필터와 비교하였다. 그 결과, 확장 칼만 필터 알고리즘은 빠른 수렴 속도를 갖는 특성을 가지며, 실시간하에서 완전하지 못한 수치 모델로 실제 궤도를 결정하고 궤도 요소를 추정하는데 효과적임을 알 수 있다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.178.2-178.2
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• 2012

정지궤도위성은 발사체에서 위성이 분리된 이후 천이궤도로부터 원하는 목표궤도로 궤도전이를 해야 한다. 또한 임무기간동안 궤도상에서 다양한 교란을 겪게 되며 이로 인해 시간이 증가함에 따라 위성의 위치가 변화하게 된다. 정지궤도위성은 이러한 궤도전이 및 궤도상 위치변화를 제어하기 위한 추진시스템을 장착하고 임무기간에 걸쳐 요구되는 추진제를 탑재해야 한다. 위성의 설계 초기에는 추정되는 위성의 건조질량을 기반으로 하여 궤도전이와 궤도상 임무에 필요로 하는 추진제 버짓을 계산하고 이를 토대로 하여 위성 시스템 설계를 진행한다. 또한 발사체별로 발사체의 성능과 발사장에 따라 근지점고도와 발사 경사각이 모두 상이하므로 발사체가 정해지지 않은 상태에서 발사체별 추진제 버짓을 계산, 비교하고 추진 시스템의 탱크가 이를 모두 수용할 수 있는지 분석하는 것이 중요하다. 본 논문에서는 정지궤도복합위성의 추정 건조질량과 임무분석을 통해 주어진 ${\Delta}V$와 각 발사체별 궤도전이에 필요한 ${\Delta}V$를 바탕으로 하여 발사체별 추진제버짓을 계산하였고 이를 비교검토 하였다. 이후 이러한 기본 자료를 바탕으로 하여 정지궤도복합위성 추진시스템의 추진제 수용가능 여부, 건조질량 증가 여유 등 기본설계를 진행할 수 있다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.23 no.6
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• pp.535-541
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• 2019

In this paper, scripts for estimating the reference orbits of navigation satellites were developed and their performance was analyzed as a preliminary study for the development of the Korean GPS precise orbit determination technology. The JPL Flinn AC's data processing strategy was applied and Linux-based scripts were developed using GIPSY-OASIS. For the analysis of the accuracy of the estimated reference orbit, the precise orbit provided by the international GNSS data center was used as the truth. As a result, estimated satellite coordinates showed almost exactly same patterns and trends with the reference precise orbits, and their differences are in the range of ±2 cm. The average error between the two orbits was less than 1 cm in the 3D direction, while the standard deviation was also at 1 cm. From these, we found that the developed scripts have excellent performance in precise orbit determination.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.28.4-29
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• 2010

이 연구는 심우주 추적망(Deep Space Network) 측정 시스템의 구현을 위한 한국형 심우주 항법 예비 소프트웨어(Korean Deep Space Orbit Determination Program version 1; K-DSODP ver.1)의 개발을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 심우주 항법을 위한 기초 기술 연구로 지구로부터 달까지 진행하는 탐사선의 궤적 추정에 대한 것이며, 연구의 시작에 앞서 사용될 관측 데이터를 얻기 위해 한국형 심우주 항법 관측데이터 생성 소프트웨어(Korean Deep Space Observation Data Generation Program version 1; K-DSODGP ver.1)를 개발하여 사용하였다. 임의의 잡음이 추가된 가상의 관측 데이터를 생성한 후, 이 관측 데이터를 실제 궤도로 상정하여 기하학적인 관측 모델을 수립하였고, 일정한 시간 간격동안 모은 임의의 관측 데이터를 가지고 궤도 결정을 수행하여 추정된 궤도를 전파하였다. 궤도 결정 알고리즘을 구성하기 위해 기본적인 좌표계, 탐사선에 미치는 지구의 중력에 대한 동역학 모델, 천체력과 탐사선의 동역학 모델로 구성된 관측 모델들을 유도하였으며, 탐사선의 위치와 속도를 추정하는 과정에서 가중치 최소 자승법을 적용하여 추정 궤도와 실제 궤도의 최소화를 유도하였다. 이러한 일련의 과정을 통해 요구한 시각의 탐사선의 위치와 속도를 결정하는 궤도결정 시스템을 구현하였고, 궤도 결정 시스템의 성능을 평가하기 위해 전파된 궤도와 실제 궤도의 차이를 분석하였다. 결과적으로 300초마다 관측데이터를 받을 경우, 2일 이상의 궤도결정 시간간격을 상정했을 때 평균 오차는 각각 약 0.26km RMS(range), 6.84km/s RMS(range-rate) 이내의 결과를 얻었고, 600초마다 관측데이터를 받을 경우, 평균 오차는 각각 약 0.30km RMS (range), 6.35km/s RMS(range-rate) 이내의 안정적인 결과를 얻었다. 이 연구의 결과를 통하여 추후 심화된 심우주 항법 소프트웨어 개발을 위한 기반이 마련될 것이다.

• The Journal of the Convergence on Culture Technology
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• v.8 no.3
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• pp.277-282
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• 2022

The sleeper floating track (STEDEF) in this study was a track type in which a very soft resilience pad was installed under a relatively thin concrete sleeper (RC Block). Therefore it was expected that the resilience pad could affect the estimation results of the concrete strength. In this study, field applicability evaluation was performed to apply the rebound hardness test method, which was a general method for estimating the compressive strength of concrete in civil structures, to concrete sleepers of railway tracks. In order to analyze the strength estimation technique of concrete sleepers reflecting the characteristics of track structures different from those of civil structures, the parameter experiments that could affect the strength estimation results of concrete sleepers in a serviced line were performed. As a result of the study, the appropriate hitting position was suggested considering the shape of the concrete sleeper, and the difference in strength estimation results according to the condition of the concrete sleeper and supporting conditions was derived.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.30 no.7
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• pp.123-129
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• 2002

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.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.22 no.11
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• pp.1448-1454
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• 2018

In an optical observing system, three pairs of observations at equal time intervals are required for the orbit determination method to obtain orbital information of an unknown space objects. In this paper, we propose a method of estimating a streak for acquiring three pairs of observations using one streak image information. Satellite trajectory simulation data were generated for nine cases using the STK program in order to verify the characteristics of the orbit of space object and estimation performance. Simulation was performed by applying three approaches that can estimate the next streak position after a few seconds from one streak image information, and the estimation performance was evaluated. Linear vector method and Kalman Filter method based on the linear assumption tend to increase the estimation error in the region where the nonlinearity is large. However estimation method using the polynomial curve fitting based on the least square method showed smaller and uniform error result than the previous methods.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.163.1-163.1
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• 2012

이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

• Journal of Advanced Navigation Technology
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• v.14 no.5
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• pp.610-617
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• 2010

This paper analyzes the characteristics of abnormal broadcast GPS ephemeris by comparing distances between the receiver and the satellites. Effects of abnormal ephemeris on receiver's position estimate are closely related with range errors caused by variations of satellite positions. In more detail each range error depends on the satellite position error and the line of sight vector. Based on the fact, the ephemeris parameters are classified into three types depending on the size, the shape, and the shape of the satellite orbit to analyze the fault characteristics. The effects of satellite position errors caused by the three type s of parameters on the receiver's position estimate are analyze d in detail.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.45 no.4
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• pp.310-317
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• 2017

Recently, many nations are operating and developing Global Navigation Satellite System (GNSS). Also, Satellite Based Augmentation System (SBAS), which uses the geostationary orbit, is operated presently in order to improve the performance of GNSS. The most widely-used SBAS is Wide Area Augmentation System (WAAS) of GPS developed by the United States. SBAS uses various algorithms to offer guaranteed accuracy, availability, continuity and integrity to its users. There is algorithm for guarantees the integrity of the satellite. This algorithm calculates the satellite errors, generates the correction and provides it to the users. The satellite orbit errors are calculated in three-dimensional space in this step. The reference placement is crucial for this three-dimensional calculation of satellite orbit errors. The wider the reference placement becomes, the wider LOS vectors spread, so the more the accuracy improves. For the next step, the regional features of the US and Korea need to be analyzed. Korea has a very narrow geographic features compared to the US. Hence, there may be a problem if the three-dimensional space method of satellite orbit error calculation is used without any modification. This paper suggests a method which uses scalar values to calculate satellite orbit errors instead of using three-dimensional space. Also, this paper proposes the feasibility for this method for a narrow area. The suggested method uses the scalar value, which is a projection of orbit errors on the LOS vector between a reference and a satellite. This method confirms the change in errors according to the baseline distance between Korea and America. The difference in the error change is compared to present the feasibility of the proposed method.