• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
• /
• v.25 no.5A
• /
• pp.641-650
• /
• 2000

The effects of noise and doppler for low orbit satellite range measurement using tone method are represented in this paper. Also the optimal noise bandwidth of range signal detection circuit which is used for range measurement system of KOMPSAT is proposed. Based on the effects of satellite orbit parameters via the deduction of dynamic motion characteristics of low orbit satellite and signal to noise spectral density of range measurement signal, the effects of noise and doppler for range measurement system are analyzed. The effect of satellite link noise is decreased, but the effect for doppler is increased as the PLL noise bandwidth of range signal detection circuit is increased. The validation of analyzed effect is verified via comparison of measurement results of KOMPSAT's range measurement system and simulation results in environments of low orbit satellite.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
• /
• v.14 no.1
• /
• pp.31-37
• /
• 2010

Based on the analyses of satellite range measurement, the optimal operation for satellite range measurement of KOMPSAT II, which operates in the low-earth orbit, was proposed in this paper. The orbital motion of the satellite was analyzed in viewpoints of radial velocity, acceleration and speed of acceleration. Correspondingly the effects for satellite ranging signal due to satellite motion were analyzed in viewpoints of doppler phenomena, which are doppler frequency, doppler rate and speed of doppler rate. The accuracy and ambiguity probability of the satellite range measurement were quantitatively analyzed under various circumstances. The optimal operation parameters for satellite range measurement were also analyzed based on the analyzed results. The analyzed results in this paper can be utilized in design of small-sized ground station for satellite range measurement.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea TC
• /
• v.42 no.2 s.332
• /
• pp.9-16
• /
• 2005

The performance of satellite range measurement using tone method was analyzed in the presence of satellite link AWGN. The phase errors in range measurement are generated by AWGN of satellite up- and down-link and the degradations of satellite range measurement are dependent on the transmission mode and loop bandwidth of satellite measurement system. The analyzed effects for satellite measurement in presence of satellite link noise were also analyzed with the measured satellite range data via satellite range measurement system operating in satellite link AWGN. In RAU mode, the satellite range differences of 14.4 to 40.6 m were occurred according to the loop bandwidth of satellite range measurement system and the degradation of 0.3 dB compared with theoretical value was generated under condition of the signal-to-noise ratio of 43 dB. In RAU and TM mode, the performances of range measurement were approximately agreed to the that of RAU mode. In order to get the equal performance characteristics with RAU mode, the signal-to-noise ratio of satellite link for RAU and TM mode should be increased by signal power of 2.3 dB, which is a power loss due to transmission of telemetry signal.

• Proceedings of the Optical Society of Korea Conference
• /
• 2003.02a
• /
• pp.98-99
• /
• 2003

2005년 국산 소형위성 발사체에 탑재되어 발사 될 예정으로, 과학기술위성2호의 개발이 2002년 10월부터 시작되었다. 과학기술위성2호는 약 100kg의 소형위성으로, 경사각 60～80$^{\circ}$의 300km x 1500km 타원궤도에 발사될 것으로 예상되고 있으며, 라만-a태양촬영망원경(LIST, Larman-a Imaging Solar Telescope)과 레이저정밀거리측정용 반사경이 각각 주 및 부 탑재체로 탑재될 예정이다. 위성레이저정밀거리측정(SLR, Satellite Laser Ranging)이란 위성간의 거리를 가장 정확하게 측정할수 있는 축지학적 기술이다. (중략)

• Proceedings of the KSRS Conference
• /
• 2006.03a
• /
• pp.109-112
• /
• 2006

2002년 발사 된 GRACE (Gravity Recovery and Climate Experiment)는 미국과 독일 합작으로 개발된 지구중력장 측정 전용 위성으로 동일한 궤도를 비행하는 두 개의 위성 사이 거리 변화를 측정하여 지구 중력장을 추정하는 사업이다. GRACE 위성의 핵심 관측기인 위성간 거리측정기의 원리에 대해 소개하고, 운용 현황 및 성능에 대해 소개하였다. 발사 전 성능 분석 단계에서 고려되지 못했던 거리측정기 오차 요인에 대해 분석하고, 향후 연구 방향을 제시하였다.

• The Optical Journal
• /
• s.142
• /
• pp.17-22
• /
• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 1993.04a
• /
• pp.7.1-7
• /
• 1993

위성의 정밀 거리 결정을 위해 1993년 9월 5일부터 IS일간 중국의 상해 천문대 Sheshan관측소와 장춘 인공위성 관측소에서 LAGEOS 11 (Laser Geodynamics Satellite II)에 대한 SLR (Satellite Laser Ranging) 관측을 수행하였다. SLR 관측에서는 지상의 관측소에서 발사한 LASER 펄스 (pulse)가 반사경들(retroflectors)로 둘러싸인 인공위성에 반사되어 돌아오는 RTT (Round Trip Time)를 측정하여 위성까지의 거리를 결정하는데, 관측된 시간과 거리 자료는 많은 잡음(noise)를 포함하고 있기 때문에 정확한 자료를 얻기 위해서는 많은 보정이 필요하다. 관측된 시간, 거리 자료를 지상 목표물 조준(ground target ranging )에 의한 system보정, 원자시계와 GPS에서 수신된 시간과의 시간 비교, 측정된 온도, 기압, 상대 습도에 따른 대기 영향의 보정 등을 통해 오차를 줄이고 다시 LASERF beam의 대기 굴절에 따른 거리 변화 보정, 위성의 질량 중심 거리(offset) 보정, 조석력에 의한 변화값 보정, 전자기적 지연(electromagnetic delay)에 의한 상대론적 보정등을 통해서 정밀한 거리 자료를 얻었다.

• Proceedings of the Korean Society of Surveying, Geodesy, Photogrammetry, and Cartography Conference
• /
• 2010.04a
• /
• pp.253-255
• /
• 2010

Needs to study on distance measurement accuracy in aerial and satellite photogrammetry are rapidly increased. However, conventional studies show some confused definitions between measurement accuracy and measurement precision as well as standard deviation(STDEV) and root mean square error(RMSE or RMSD). So, Finite definitions of measurement accuracy and measurement precision as well as STDEV and RMSD are addressed in this paper. Experiment result show using correct definitions improve the distance measurement accuracy in aerial and satellite photogrammetry rapidly, but not the distance measurement accuracy in aerial and satellite photogrammetry.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• v.24 no.4
• /
• pp.409-416
• /
• 2007

The ambiguity and performance of range measurement for COMS using tone standard was analyzed with assuming that satellite is operating at transfer-station and on-station. From the results of analysis, it was shown that the ambiguity was reduced when low frequency ratio between tone signals and large number of minor tones are applied. It was also found that using the narrow noise bandwidth leads to decrease the ambiguity. As a result, required performance of range measurement for COMS can be satisfied when the noise bandwidth is set as 2Hz for transfer-station and 1Hz for on-station, respectively.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.45 no.9
• /
• pp.757-765
• /
• 2017

GNSS (Global Navigation Satellite System) Position Accuracy depends on pseudo-range measurement and DOP (Dilution Of Precision) which indicates about navigation satellite geometry. Pseudo-Range has many error sources such as satellite clock, orbit, ionosphere, troposphere, multipath and so on. For the improvement of the accuracy, user can use corrected pseudo-range in DGPS (Differential Global Positioning System), which is one of the relative positioning methods. But, stationary station is needed in relative positioning. In case of DOP, Signal reception environment is important. If receiver sets in the center of city, it could be interrupted reception by buildings. This environment leads to decrease the number of visible satellites and to increase DOP. This paper proposes the concept of GNSS positioning with virtual satellites which have usable VRM (Virtual Range Measurement). Via virtual satellites and VRM, users could get an accurate position. Especially referred virtual satellites constellation has an effect on vertical error.