• 제목/요약/키워드: 위성중력

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궤도섭동을 고려한 저궤도 위성의 추진제 소모량 예측 및 궤도 해석 (The Estimation of Fuel Consumption of Satellites and Orbit Analysis under Orbit Perturbations)

  • 정도희;이상기
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2003년도 제21회 추계학술대회 논문집
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    • pp.65-70
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    • 2003
  • 본 연구에서는 섭동가속도의 변화식으로 주어지는 궤도 섭동 방정식으로부터 지구 편원현상과 대기저항에 의해 기인하는 궤도요소들의 변화를 표현하고 궤도 일회전당 변화량을 근거로 하여 대기저항에 의한 속도 보정과 그에 필요한 연료소모량을 효과적으로 예측하는 방법을 제시하고 그 기법을 다목적위성 궤도해석에 적용하였다. 그리고 궤도 해석을 위해 위성에 영향을 미치는 섭동력을 비대칭 중력장, 대기 저항력, 태양과 달의 인력, 태양 복사압에 의한 영향을 계산하여 정량적으로 비교 분석하였다.

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섭동을 고려한 위성편대비행 연료 최적 재배치 문제에 대한 근사 해석해 연구

  • 이상진;박상영
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2010년도 한국우주과학회보 제19권1호
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    • pp.28.1-28.1
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    • 2010
  • 이 연구에서는 기존 선형 상대운동방정식에 차등중력, 주위성의 이심율, J2 섭동 등의 비선형항을 추가하여 보다 정확한 상대운동방정식을 만든 후 섭동이론을 적용하여 위성편대 연료최적화 재배치 문제에 대한 근사 해석해를 구하고자 한다. 먼저, 비선형 섭동항을 테일러 급수를 이용하여 2차항까지 전개한 후, 이를 기존 선형상대운동방정식에 추가하여 새로운 비선형 상대운동방정식을 만든다. 이 때 사용된 선형상대운동방정식은 힐스 방정식으로 주위성의 궤도가 일반적인 타원이고 위성 간 상대거리가 충분히 가깝다고 가정한다. 최적화 조건으로부터 상태벡터와 라그랑지 곱수로 이루어진 연립 미분방정식이 만들어 지는데, 이 식은 힐스 방정식에 기인한 선형부분과 2차 비선형항에 기인한 섭동부분으로 나뉜다. 이 때, 이 연립미분방정식의 해는 선형부분의 해와 섭동으로 인한 변화량의 합으로 근사할 수 있으며 그 변화량은 섭동이론을 적용하여 얻을 수 있다. 이와 같이 얻어진 해는 여러 섭동의 비선형항을 2차까지 포함한 상대운동방정식을 사용했기 때문에, 기존 선형상대운동방정식을 사용하여 구한 최적해 보다 더 정확한 결과를 얻을 것이라 예상한다.

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위성영상정보의 중력모델기반 접근성지수 추출연계 및 적용 (Extraction of Gravity-typed Accessibility Index using Remotely Sensed Imagery and Its Application)

  • 이기원;오세경;이봉규
    • 한국지리정보학회지
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    • 제6권3호
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    • pp.61-72
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    • 2003
  • 최근 다양한 센서정보의 민간 활용이 가능해지면서 고해상도 위성영상정보를 현실문제에 적용하려는 수요가 증가하고 있다. 1990년대 말부터 미국 등에서도 위성영상정보를 교통 문제에 실제적으로 적용하고자 하는 연구가 본격적으로 추진되고 있으며, 이러한 연구는 RS-T(remote sensing in transportation)라는 분야로 특성화되는 추세에 있다. 또한 이러한 연구는 이미 산업적 활용단계에 있는 GIS-T(GIS for transportation)와 연계되어 위성영상정보의 활용을 증대시키는데 기여하고 있다. 본 연구에서는 이러한 추세를 반영하여 RS-T를 개관한 뒤, 고해상도 위성영상정보를 이용한 도시교통 환경분석이 가능하도록 교통중력 모델에 기반하여 교통지리학에서 제안되어 온 몇 가지의 정량적 접근성지수 추출 알고리즘을 위성 영상정보를 보조자료로 하여 적용할 수 있도록 ArcView-GIS 환경의 확장 프로그램으로 시험적으로 구현하였으며, 시험 구현 모델 중에서 Ingram 모델과 G&G 모델을 이용하여 접근성지수 추출에 대한 적용하는 사례를 제시하고자 하였다. 적용 결과로서 도출된 정량적 지수정보는 분석 대상지역에 대한 교통접근성의 특성을 파악하는 데 활용이 가능하며, 시계열 위성자료를 적용하는 경우에는 주기적 도시교통 통계정보로 이용되어 광역적 교통계획을 위한 자료로 이용이 될 수 있을 것으로 생각된다.

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중력학적 방법 및 위성측지 방법에 의한 지오이드 모델링에 관한 연구 (A Study on the Geoid Modeling by Gravimetric Methods and Methods of Satellite Geodesy)

  • 이석배
    • 한국측량학회지
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    • 제18권4호
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    • pp.359-367
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    • 2000
  • 이 논문은 지구중력포텐셜에 대한 포텐셜계수모델이 표고이상을 계산하는데 사용될 수 있다는 것과, 지오 이드 계산에 있어서 표고이상을 고려하였을 때 보다 정밀한 지오이드고를 산출할 수 있다는 것을 보여 주고 있다. 연구를 위해 EGM96의 계수와 수정계수가 사용되었고 한반도 일원의 수치지형모델인 KODEM33이 사용되었다. 연구 결과 나타난 표고이상의 크기는 최대 0.025 m, 평균 -0.015 m의 크기를 보여주었다. 본 연구에서 계산된 중력지오이드 모델의 평가를 위하여 GPS/Leveling데이터로부터 기하학적 지오이드를 산출하였으며, 비교 결과 교차의 평균값과 표준편차는 0.0114 m와 0.2817 m를 나타내 개선된 결과를 보여 주었다.

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해저지형 측량성과를 이용한 지구물리자료 비교분석 (Comparison and Analysis on the Geophysical data Using Bathymetric Surveying Product)

  • 김용철;최윤수;박병문
    • Spatial Information Research
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    • 제17권1호
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    • pp.89-102
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    • 2009
  • 해저지형 정보는 바다를 이해하기 위한 기본항목이며, 항해용 해도를 제작하고 해양경계를 획정하는데 기초자료로 활용된다. 해저지형 정보를 얻기 위해서는 음향측심기를 이용하는 것이 일반적이지만 최근에는 인공위성에서 얻은 지구물리자료를 이용하여 간접적인 방법을 이용하기도 한다. 본 연구에서는 1996년과 1997년에 실시한 실측 측량성과와 인공위성 자료를 이용한 지구물리자료와 비교분석을 실시하였다. 연구대상 해역은 해저지형의 특성이 다른 울릉대지, 울릉분지, 울릉분지남부해역으로 선정하였다. 비교분석에는 실측성과를 비롯하여 Topex/Poseidon, Etopo2, JODC, BODC 자료를 이용하였다. 인공위성을 이용하여 간접적인 방법으로 산출된 해저지형 자료는 실측성과를 기준으로 할 때 전반적인 해저지형 형태와 평균수심의 값은 대체적으로 잘 맞았으나 RMS는 수심 1700m 깊이에서 100m 정도로 나타났다. 또한 국지적으로 오차가 1,000m에 이르는 경우도 발견되었으며, 선상에서 얻은 중력관측 성과에서도 해저지형의 형태가 부분적으로 자세히 나타나는 경향을 찾아냈다.

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지구 중력장에 기인한 원궤도에 가까운 인공위성의 평균 궤도요소 (Mean Orbital Elements of a Near-Circular Orbiting Artificial Satellite due to the Earth's Zonal Potentials)

  • 박필호;최규홍
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제5권2호
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    • pp.111-122
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    • 1988
  • 지구의 비대칭 중력장 $J_2$$J_3$가 원궤도에 가까운 인공위성의 궤도요소에 미치는 장, 단주기 섭동과 영년섭동을 해석적 방법으로 구하였다. 이 때 궤도의 이심률이 작은 경우에 섭동방정식에서 발생하는 특이점은 Taff(1985)가 제시한 방법중 궤도요소 e, $\omega$, M을 $e_s$=$esin\omega$, $e_c=e\;cos\;\omega$, $\ell=\omega+M$으로 치환하는 방법을 사용하여 제거시켰다. Walter(1967)의 방법을 이용하여 기상위성 NOAA-10호의 평균궤도요소를 결정하였고 이를 NASA의 Brouwer 평균 궤도요소와 비교하였다. 평균 궤도요소 a, i, $\Omega$는 TBUS의 결과와 거의 일치하나 평균 궤도요소 e, $\omega$, M은 약간의 차이를 보였다. 그리고 특이점을 제거하기 위한 Taff의 방법 중 e, $\omega$, M 대신에 $e_s=e\;sin(\Omega+\omega)$, $e_c=e\;cos(\Omega+\omega)$, $L=\Omega+\omega+M$으로 치환하는 방법이 극궤도위성에는 부적합한 것으로 나타났다.

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중력이상을 이용한 한반도 모호면 추출에 관한 연구 (Extraction of Moho Undulation of the Korean Peninsula from Gravity Anom-alies)

  • 김정우;조진동;김원균;민경덕;황재하;이윤수;박찬홍;권재현;황종선
    • 자원환경지질
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    • 제36권3호
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    • pp.213-223
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    • 2003
  • 중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다. 중력이상값은 인공위성고도레이더 관측값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 파동수대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각균형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 후리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 비교적 낮은 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 추출된 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km이며, 최소 및 최대 심도는 각 각 20.3, 36.6km로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 파동수대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 지각균형설의 가정이 얼마나 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하다.

우리나라 지오이드 모델 구축 및 정밀도 검증 (Development of Korean Geoid Model and Verification of its Precision)

  • 이지선;권재현;백경민;문지영
    • 한국측량학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.493-500
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    • 2012
  • 2000년대 초반까지 우리나라 지오이드 모델의 정밀도는 지상 중력 자료 및 GPS/Leveling 자료의 낮은 분포 및 정밀도로 인해 약 14cm 수준에 머물렀다. 그러나 2007년 이후 높은 정밀도와 고른 분포를 나타내는 새로운 지상 및 항공 중력 자료, GPS/Leveling 자료가 획득됨에 따라 지오이드 모델의 정밀도를 향상할 수 있는 기반이 마련되었으며, 2011년 초반에 발표된 중력 지오이드 모델의 정밀도는 약 5.29cm로 기존 모델에 비해 약 27% 향상되었다. 2010년 이후에도 많은 중력 자료가 통합기준점, 수준점 및 삼각점에서 획득되었고, 특히 2010년 통합기준점 구축 사업이 완료됨에 따라 우리나라 전역에서 약 10km의 간격을 나타내는 GPS/Leveling 자료가 구축되어 보다 정밀한 지오이드 모델의 구축 및 검증이 가능하게 되었다. 본 연구에서는 2012년 현재 우리나라에서 가용한 지상, 항공, 위성고도계 중력 자료를 기반으로 하여 중력지오이드 모델을 구축하였다. 그 결과 우리나라 전역에서 중력 지오이드 모델은 18.05m부터 32.70m의 범위의 값을 나타내며, 정밀도는 약 5.76cm로 산출되었다. 또한, 중력 지오이드 모델과 GPS/Leveling 자료를 융합하여 구축한 합성 지오이드 모델의 적합도 및 정밀도는 각각 3.60cm와 4.06cm로 계산되었다. 마지막으로 건설현장 등에서 합성 지오이드 모델을 활용할 수 있는지 검증하기 위하여 15km 기선거리에 대한 상대 정밀도를 계산한 결과 약 3.35cm로 나타났다. 상대 정밀도가 낮게 나타나는 이유는 강원도 및 동해안, 서 남해안 등에서 우리나라 수직기준체계간의 불일치로 인해 지역적인 편이가 존재하며, 일부 내륙에서도 주변 성과와의 일관성 저하문제가 나타나는 점들이 있기 때문으로 향후 통합기준점 성과에 대한 신뢰도 검증이 필요한 것으로 사료된다.

중력이상을 이용한 한반도 모호면 추출에 관한 연구

  • 김정우;조진동;김원균;민경덕;황재하;이윤수;박찬홍;황종선
    • 대한자원환경지질학회:학술대회논문집
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    • 대한자원환경지질학회 2003년도 춘계 학술발표회 논문집
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    • pp.258-264
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    • 2003
  • 중력이상 및 수치고도모델을 이용하여 한반도 모호면 심도를 추출하였다 중력이상값은 인공위성고도레이더 관폭값을 주로 이용한 전지구 모델을 이용하여 데이터영역 뿐 만 아니라 주파수영역에서도 자료의 균질성을 확보하였다. 모호면 추출은 Kim et al. [2000a]에 의해 제안된 스펙트럼 대비법 및 후리에급수를 이용한 파워스펙트럼분석법을 이용하였다. 전자는 지각근형을 전제로, 지형에 의한 중력효과와 후리에어 중력이상을 파동수영역에서 대비하여 모호면의 심도를 계산하는 방법이고, 후자는 완전부우게 중력이상으로부터 푸리에변환을 이용하여 지하 밀도 변화층의 심도를 계산하는 방법이다. 이 두 모호면은 서로 0.53의 상관관계를 갖고 있으며, 이는 모호면 산출의 방법론적인 차이 및 계산상의 오차인 것으로 사료된다. 이렇게 두 가지 독립적인 방법으로 추출된 모호면을 하나로 통합하기 위한 한 방법으로, 두 모호면의 차이를 계산한 후, 이를 최소자승법을 이용, 두 모호면을 보정하였다. 결과적으로 한반도의 최종 모호면의 평균심도는 32.0km, 표준편차는 2.5km 이며, 최소, 최대 심도는 20.3, 36.6km으로 나타났다. 이 경우 지형에 의한 중력효과는 스펙트럼대비법에 의해 제거된 결과이나, 한반도의 지각이 완전한 지각판 내에 놓여 있어서 Airy-Heiskanin 지각균형설의 가정이 타당성이 있는가, 혹은 국부적인 응력장에 의해 한반도의 지각이 과연 얼마나 지지되고 있는가 하는 것에 대한 추가적인 연구가 필요하며, 이에 앞서, 일정한 밀도차를 갖는 연속적인 밀도변화층이 존재한다는 가정이 반드시 필요하다.에는 관련성을 갖고 있으며, 이는 유류 분해정도를 파악하는 지시자로써 특정 무기 오염물질을 이용할 수 있을 가능성이 있으므로 좀더 이들 관계성에 대한 연구가 진행될 필요성이 있다고 판단된다.고 과학적으로 분석할 수 있는 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다. 의미를 되새기는 것으로 짧은 연구를 시작하겠다. 등은 활성 값이 70% 이상으로 퇴적물 독성이 상대적으로 낮았다. 이중나선 DNA 함량은 28.4 % - 49%로 대조군에 비해서 감소가 크다. 대부분의 정점이 대조군의 30% 내외로 정점 간의 차이는 크지는 않다. 그러나 다른 측정자료와 같이 정점 22에서 18%로 최소치를 나타내고, 정점 2, 12에서 20% 내외의 값을 보인다. 종합적으로 볼 때 오염물질의 유입이 크고, 광양제철 인근 정점 들이 모두 다른 정점에 비해서 낮아서, 퇴적물 독성이 높은 정점으로 조사되었다.hiwo의 광합성 능력은 낮은 농도들에서는 대조구와 유사하였으나, 5 $\mu\textrm{g}$/l의 높은 농도에서는 초기에 매우 낮은 광합성 능력을 보이다가 시간이 경과하면서 대조군보다 더 높은 경향을 나타냈다. 이러한 결과는 식물플랑크톤이 benso[a]pyrene의 낮은 농도에서 노출될 때는 이 물질을 탄소원으로 사용할 가능성이 있음을 시사한다. 본 연구의 결과들은 연안해역에 benso[a]pyrene과 같은 지속성 유기오염물질이 유입되었을 때 내정여부에 따라 식물플랑크톤 군집내 종 천이와 일차생산력에 크게 영향을 미칠 수 있음을 시사한다.TEX>5.2개)였으며, 등급별 회수율은 각각 GI(8.5%), GII

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벳셀타원체 기준의 남한지역 지오이드 모델(KGM95) (Geoid Models Referred to the Bessel Ellipsoid of South Korea)

  • 이영진
    • 한국측량학회지
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    • 제13권2호
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    • pp.125-133
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    • 1995
  • 지오이드고는 천문측지자료, 중력자료, 위성자료 등으로부터 계산될 수 있다. 이 논문에서는 연직선편차와 지오이드고 제약조건을 사용하여 곡면다항식법에 따라 동경원점계인 벳셀지오이드 모델(KGM95-A)을 산정하고 지심계인 중력지오이드 모델 KGM 93-C로 부터 동경원점 변환요소에 의해 변환된 벳셀지오이드(KGM95-D)와 비교하였으며 우리나라 측지망에서의 적용에 대한 토의가 제시되었다.

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