• 제목/요약/키워드: 궤도 결정(Orbit Determination)

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자동 궤도운용 시스템 개발 (Development of an Automated Operational Orbit Processing System)

  • 김해동;정옥철;김은규;방효충
    • 한국항공우주학회지
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    • 제35권9호
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    • pp.836-842
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    • 2007
  • 본 논문에서는 자동으로 궤도를 결정하고, 신뢰성을 판정한 후 임무계획, 위성추적, 위성위치 표시에 사용하도록 갱신하며, 안테나 추적을 위해 필요한 여러 가지 형태의 궤도데이터 파일을 생성하는 ‘자동 궤도운용 시스템 (KGS automated Operational Orbit Processing System, KOOPS)'의 개발 내용 및 실제 운용 결과를 기술하였다. 개발된 본 시스템은 다양한 형태의 궤도추적 데이터를 처리할 수 있으며, 각 위성 시스템에 따라 필요한 다양한 전처리 및 후처리 프로세스들을 각 위성 별로 개별적으로 설정할 수 있기 때문에 여러 기의 서로 다른 임무를 가진 “다중, 복합” 위성 궤도운용 시스템으로 적용이 가능하다. 아리랑 1호 및 아리랑 2호의 추적 및 임무계획을 위한 비행역학 시스템으로써 적용되어 운용한 결과, 임무운용의 효율성 및 안정성을 크게 높이고, 인력 소요를 대폭 줄이는 효과를 얻을 수 있었다. 본 시스템의 개발 과정과 실제 적용을 통해 얻은 경험은 향후 보다 효율적이고 자동화된 “통합지향형 범용” 비행역학 시스템 개발에 직접 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

아리랑위성 2호 초기운용 및 임무기간 중 궤도 분석 (Orbit Analysis for KOMPSAT-2 During LEOP and Mission Lifetime)

  • 김해동;정옥철;김은규
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권9호
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    • pp.914-924
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    • 2010
  • 본 논문에서는 지난 2009년 9월 30일 3년간의 정상임무 운영을 성공적으로 종료하고 연장임무 운용 중인 아리랑위성 2호의 실제 궤도데이터를 이용한 초기운용 및 임무기간 중 궤도분석 결과를 기술하였다. 초기 궤도운용을 위한 준비 및 수행결과들에 대해 중점을 두었으며, 동일 임무궤도 상에서 운용되었던 아리랑위성 1호와의 정상임무 기간 동안 서로 다른 우주환경(특히 태양활동)이 궤도변화에 미치는 영향력을 비교, 분석하였다. 본 논문에서 정리된 내용들은 추후 저궤도상에서 운용될 아리랑위성 시리즈(3호, 5호 3A호 등)들의 초기 및 정상 임무기간 동안 궤도운용 시 안정성과 효율성을 높이는데 주요 참고자료가 될 것으로 사료된다.

인공위성 궤도결정을 위한 추정기법 (Estimation technique for artificial satellite orbit determination)

  • 박수홍;최철환;조겸래
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 1991년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); KOEX, Seoul; 22-24 Oct. 1991
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    • pp.425-430
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    • 1991
  • For satellite orbit determination, a satellite (K-3H) which is affected by the earth's gravitational field and the earth's atmospheric drag, the sun, and the moon is chosen as a dynamic model. The state vector include orbit parameters, uncertain parameters associated with perturbations and tracking stations. These perturbations include gravitational constant, atmospheric drag, and jonal harmonics due to the earth nonsphericity. Early orbit was obtained with given the predicted orbital parameter of the satellite. And orbit determination, which is applied to Extended Kalman Filter(EKF) for real time implementation , use the observation data which is given by satellite tracking radar system and then orbit estimation is accomplished. As a result, extended sequential estimation algorithm has a fast convergence and also indicate effectiveness for real time operation.

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다목적실용위성5호 레이저반사경의 Link Budget 분석 (Link Budget Analysis of Laser Retroreflector Array for KOMPSAT-5)

  • 이상현;김경희;이준호;진종한;임형철;박종욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제36권1호
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    • pp.92-99
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    • 2008
  • 다목적실용위성5호는 정밀궤도결정을 위하여 위성레이저반사경을 부착할 예정이다. 레이저반사경은 독일 DFZ에서 개발된 것으로 4개의 코너큐브로 구성된 피라미드 형태를 갖는다. 본 논문에서는 레이저반사경의 유효면적과 link budget에 따른 광자수 계산 및 지상관측소 위치에 따른 광자수 계산 등의 성능 해석을 수행하였다.

인공위성 궤도의 추적과 예보의 기술개발(I) -예비궤도 결정법에 관한 연구- (A Study on the Tracking and Position Predictions of Artificial Satellites(I) - A Study on the Methods of the Preliminary Orbit Determination-)

  • 김천휘;신종섭;박필호;김두환;이병선;조중현;이정숙;박상영;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권1호
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    • pp.45-51
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    • 1988
  • 지주주위를 선회하는 안공위성의 예"1궤도를 결정하는 대부분의 모든 땅뱀을을 채조사하였다. 조사판 앙법들을 이용하켜 기상위성 NOAA-10호의 예비궤도릎 결청하였고 그 결과들을 NASA에서 계산된 NOAA-10호 위성의 평균궤도요소와 비교하였다. 이 비교를 통하여 Ga-uss형 방법들에 의하여 결정된 예비궤도요소들이 Laplace형 방법들에 의한결과보다NASA의 평균궤도요소에 더 가깝게 계산되었다. 우리의 결과는 Gauss방법에 대한 Taff(l984) 의 비판이 재고되어야 함을 보여 주며 따라서 Marsden ( 1985 )의 견해를 뒷받침한다.

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NGSLR 시스템을 이용한 LRO 달 탐사선의 레이저 거리측정 (Laser Ranging for Lunnar Reconnaissance Orbiter using NGSLR)

  • 임형철;;박종욱
    • 한국항공우주학회지
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    • 제38권11호
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    • pp.1136-1143
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    • 2010
  • NASA가 발사한 LRO 달 탐사선의 정밀궤도 결정을 위해서 지상에서 발사한 레이저를 이용하여 단방향 거리측정 기술이 적용되었는데, 이는 실제 탐사선의 임무에 활용되는 첫번째 시도라고 할 수 있다. 본 연구에서는 LRO 달 탐사선의 레이저 거리측정을 수행하는 탑재체 및 지상 시스템, 레이저 비행시간 및 망원경 지향 오차 요소들을 분석하였다. 또한, 지상에서 발사한 레이저 펄스가 earth window내에 검출되기 위한 기술들을 분석하였다. 이러한 기술들을 적용하여 실제 LRO 달 탐사선의 레이저 추적을 통해서 관측한 데이터를 분석하고 이를 통해 성공적인 단방향 거리측정 기술이 구현될 수 있음을 확인하였다.

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;윤재철;서종수
    • 한국통신학회논문지
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    • 제27권4B호
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    • pp.331-337
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    • 2002
  • 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.

GLONASS 측위를 위한 위성좌표 산출 정확도 향상 방안 (Accuracy Analysis of GLONASS Orbit Determination Strategies for GLONASS Positioning)

  • 이호석;박관동;김혜인
    • 한국측량학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.573-578
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    • 2010
  • 위성항법시스템에서 정확한 위성궤도결정 기술은 측위 정확도 향상의 필수적인 조건이다. 이 연구에서는 GLONASS의 방송궤도력과 4차 Runge-Kutta 수치적분법을 이용하여 위성좌표를 결정하였으며, 적분간격과 적분시간에 따른 위성궤도의 정확도를 비교하였다. 적분간격에 따른 위성궤도 정확도분석결과, 적분간격이 l초일 때와 300초일 때의 3차원 RMS 오자의 차이가 3cm에 불과한 반면 처리시간은 100배 이상 향상되었다. 적분시간에 따른 위성좌표의 3차원 RMS 오차는 적분시간이 30분, 150분, 300분일 때 각각 8.3m, 187.3m, 661.5m로 나타났으며, 이를 통해 적분시간을 짧게 할수록 정확도가 향상되는 것을 확인하였다. 따라서 이 연구에서는 GLONASS 측위를 위한 위성좌표 결정의 정확도 향상을 위해 적분시간을 최소화할 수 있는 Forward와 Backward 적분을 적용하는 방안을 제안하였으며, 이와 같은 방법을 사용할 경우 5m이하의 위성좌표 산출 정확도를 확보할 수 있다.

달 탐사 시험용 궤도선을 위한 심우주 추적망의 관측값 구현 알고리즘 개발 (Development of a Measurement Data Algorithm of Deep Space Network for Korea Pathfinder Lunar Orbiter mission)

  • 김현정;박상영;김민식;김영광;이은지
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.746-756
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    • 2017
  • 본 연구에서는 한국형 달 탐사 시험용 궤도선을 위한 심우주 추적망 (Deep Space Network)의 관측값을 구현하는 알고리즘을 개발하였다. 이 알고리즘을 활용하여 탐사선의 신호 지연 효과를 관측 모델을 통해 보정해서 계산된 관측값을 생성할 수 있다. 계산된 관측값으로 거리, 도플러, 방위각, 고도각을 생성하였다. 기하학적 데이터 값을 General Mission Analysis Tool (GMAT)의 시나리오를 통해 구하였으며, 계산된 관측값을 구하기 위해서 시간 지연 효과, 대류층 지연 효과, 대류권 내 하전 입자에 의한 지연 효과, 대류권 밖 하전 입자에 의한 지연 효과, 대류층에 의한 굴절 효과, 안테나에 의한 지연 효과를 고려하였다. 관측 모델들을 통해 구한 계산된 관측값은 시험용 궤도선의 정밀 궤도 결정을 위해 사용된다. 본 논문에서 개발한 데이터 시뮬레이션 모듈은 미 항공우주국의 궤도 결정 툴 박스 (Orbit Determination ToolBoX, ODTBX)를 이용해 검증되었다.