Low Earth Orbit(LEO) Non-Terrestrial-Network(NTN) 은 위성을 사용하여 통신 서비스를 제공하지 못하는 도시 이외의 산간, 바다, 항공기 또는 외진 지역에 통신 서비스를 제공하는 모델이다. Terrestrial Network(TN) 핸드오버에서 사용되는 Measurement-Based Triggering(MHT)의 경우 User Equipment(UE)에서 측정된 값을 기반으로 Measurement Report를 전달한다. 그러나 NTN 환경에서의 HO triggering은 TN 과는 달리 장거리 통신을 요구하고 위성이 빠른 속도로 이동함에 따라 MHT에 사용되는 지표들을 대체할 방법이 필요하다. 이 논문에서는 측정 유효성을 대체할 수 있는 지표로 UE와 셀 중심 간의 거리 및 고도 각을 활용하여 HO triggering을 예측하는 시스템을 제안한다. 제안한 예측 시스템은 핸드오버 triggering 예측에 대해 우수한 성능을 보였으며 좋은 측정 결과를 얻을 수 있었다.
정밀한 지구중력장 측정은 지구역학적인 현상을 이해하는데 매우 중요한 역할을 한다. 지구중력장 측정 목적에 관하여 간략히 언급한 뒤, 중력장 측정 전용위성을 이용한 측정 기법에 관해 고찰하였다. 최근에 발사된 NASA/DLR의 중력장 측정 전용위성인 Gravity Recovery and Climate Experiment (GRACE)의 개요 및 주요 관측기기들을 소개하였다. 두 개의 저궤도 위성으로 구성된 이 사업의 성능분석을 위한 시뮬레이션 기법과 관측기 모델링 방법 등을 소개하였다. 시뮬레이션 결과 GRACE를 이용하여 지구중력장 정확도를 상당히 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.
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.
SLR(Satellite Laser Ranging)은 위성과 관측소간 거리를 가장 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이다. 1964년 발사된 Beacon-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 처음 사용되었는데 거리측정 정밀도가 m 수준이었다. 현재 single shot 정밀도는 cm, NP(Normal Point)는 mm수준으로 발전하였다. 이 연구에서는 SLR을 이용한 궤도결정 알고리즘을 개발하여 GPS(Global Positioning System)-36위성의 정밀 궤도를 결정하였다. 알고리즘의 정밀도를 검증하기 위해 산출한 정밀 궤도를 IGS(International GPS Service)에서 제공하는 정밀 궤도력과 비교하였는데 74cm의 RMS(Root Mean Square)를 얻었다. 또한, SLR 시스템의 관측잔차 RMS는 55mm 미만으로 알려져 있지만 이 연구에서는 44mm 결과를 얻을 수 있었다.
본 논문에서는 현재 운영 중인 DGPS 기준국 환경에서 위성시계 이상 발생시 실시간으로 이상현상을 검출하고 식별하기 위하여, 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하는 기법에 대해 다룬다. 기준국 수신기의 측정잡음을 최소화하기 위하여, 의사거리 측정치에 포함된 오차항목을 제거하여 순수 측정잡음 만을 추정한다. 먼저 두 대의 기준국 수신기의 출력을 이용하여 비공통 성분 오차를 제거한 다음, 해당 보정치를 적용하여 측정잡음을 최소화시킨다. 측정잡음 최소화를 기반으로 위성시계 이상발생시 이상신호를 검출하고 이상위성을 식별하여 DGPS 기준국 시스템의 가용성을 증대시키고자 한다.
한국과학기술원 인공위성 연구센터에서는 1992년 8월과 1993년 9월에 마이크로 위성인 우리별 1호와 2호를 발사, 운용중이다. 두 위성 모두에는 지표면을 촬영하기 위한 CCD 카메라가 실려있다. 이들 카메라에 쓰여진 렌즈(촛점거리: 50mm)를 평가하기 위해 MTF(Modulation Transfer Function) 측정을 하였다. 실험을 위해 표준과학연구소의 MTF 측정장치를 사용하였으며, f-number와 field angle을 변화시켜 가면서 측정하였다. 측정 결과로부터 f-number가 4.0 보다 작을때, 점광원으로부터 나온 빛이 CCD 칩의 한 화소(pixel) 안으로 들어 간다는 사실을 알 수 있었으며, field angle을 변화시켜가면서 tangential MTF와 sagital MTF를 측정한 결과, field angle이 증가함에 따라 MTF 값이 떨어짐을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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