• 한국측량학회:학술대회논문집
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• 한국측량학회 2003년도 추계학술발표회 논문집
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• pp.87-90
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• 2003

정밀한 위치결정에 사용되는 GPS는 초기 군사목적을 벗어나 자동차, 선박, 비행기 등의 항법은 물론 측량분야, 지각 및 구조물의 변위 감시, 우주, 통신, 국방 분야 등 매우 광범위한 분야에서 활용되고 있으며, 그 이용도가 급속히 증가하는 추세이다. 그러나 GPS 관측값은 부정오차와 정오차 등 많은 오차를 포함하고 있기 때문에 이를 소거하거나 최소화하여야 한다. GPS 오차는 크게 위성궤도나 위성시간 오차등 위성에 관련된 오차, 수신기 잡음이나 다중경로 등 수신기 관련 오차, 그리고 대류권이나 전리층에 의한 전파 오차로 구분할 수 있다. 이들 오차들은 대부분 차분방법과 수학적 알고리즘에 의해 소거되거나 최소화되지만, 다중경로와 수신기 잡음은 소거하거나 축소할 수 없다. 다중경로는 관측당시의 수신기 주변환경에 따라 바뀌기 때문에 수학적으로 소거할 수 없으며, 수신기 잡음은 수신기 내부의 노이즈로 인하여 발생하기 때문에 소거하기가 상당히 어렵다. 본 연구에서는 다중경로에 의한 GPS 기선변화를 알아보기 위해서 여러 조건하에서 정적 GPS 측량을 실시하였다. 먼저 정확한 좌표를 알고 있는 한 점에 GPS를 설치하고 다른 두 대의 GPS을 임의 점에 설치하였고, 이들 두 GPS 중에 하나의 수신기에 다중경로 환경을 설정하였다 정적 GPS 관측시 기선에 어떠한 변화가 오는 파악하기 위해서 기선처리와 망조정을 통해 기선길이와 좌표값을 산출하였다. 이러한 다중경로 실험은 구조물 모니터링 등 mm 정확도를 요구하는 GPS 측량에 유용하게 사용될 수 있을 것이다.

• 한국측량학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2001

본 연구는 SA가동 중단 후 GPS절대 측위 정확도의 향상 정도를 파악하는데 있다. 이를 위해 SA가동 중단 전후의 GPS C/A코드 의사 거리를 이용하여 위성 시계 오차량과 관측점 좌표를 산출하였으며, 이를 JPL 정밀궤도력에 포함되어 있는 위성 시계 오차량 및 관측점의 기지성과와 비교하였다. 비교 결과, GPS 위성 시계 오차 보정량은 SA가동시 약 $\pm$ 40m폭으로 변동을 보인 반면, SA중단 후 $\pm$2m이내로 급격히 감소되었음을 알 수 있었으며, 3차원 좌표성과에 대한 95% 확률오차는 SA 가동시 약 $\pm$65m 였으나, 가동 중단후 X. Y는 약 $\pm$10m, Z는 약 $\pm$15m로 GPS 절대 측위 정확도가 상당히 향상되었음을 알 수 있었다.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권9호
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• pp.80-87
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• 2004

향후 인공위성의 정밀 자세지향 요구가 매우 높아짐에 따라 궤도상의 위성에서 발생하는 고주파 진동인 지터 (Jitter) 의 능동적인 재어가 중요한 문제로 대두되고 있다 . 지터는 탑재체의 성능을 저하시키는 주요 요인이다. 지난 10년간 수동식 및 능동식의 지터 제어 방법이 연구되어 왔다. 본 연구에서는 모텔 장치에 대한 능동식의 지터 분리에 대한 기법을 소개하기로 한다. 모델 장치는 피드백 제어의 원리를 기반으로 3 자유도의 운동을 통해 능동적인 제어가 가능하게 해준다. 이를 위해 시스템의 수학적 모델링을 수행하고 확보된 모델은 기본적인 제어기 설계에 이용된다. 설계된 제어법칙은 시뮬레이션을 통해 그 성능을 검증하도록 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제47권5호
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• pp.371-378
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• 2019

정밀지향위성은 반작용휠로 자세제어를 수행하며, 반작용휠의 모멘텀 덤핑은 3개의 자기토커로 이뤄진다. 본 논문에서는 자기토커 고장 시의 모멘텀 덤핑 영향성에 대해서 살펴본다. 높은 경사각을 가지는 궤도에 위치한 위성이 지구지향자세를 유지하고 있을 때 피치축 방향 자기토커가 고장나면 모멘텀 덤핑이 불가능하다. 하지만 다른 방향의 자기토커가 고장나면 성능 저하만 있을 뿐 모멘텀 덤핑은 여전히 가능하다. 피치축 방향의 자기토커가 고장났을 때도 위성자세변화를 통해서 모멘텀 덤핑을 할 수 있다. 또한 자기토커 배치를 변경하면, 어느 자기토커가 고장나더라도 모멘텀 덤핑이 항상 가능하다.

• 한국항공우주학회지
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• 제39권11호
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• pp.1033-1041
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• 2011

본 논문에서는 현재 운용 중인 아리랑위성 2호와 발사예정인 아리랑위성 5호의 우주파편 충돌 회피기동 주기를 분석하였다. 이때, 각 위성들의 임무궤도 특성, 충돌 회피 여유시간, 허용 충돌확률, 위치 불확실성 등의 인자들의 변화에 따라 분석을 수행하였다. 또한, 결과의 타당성을 검증하기 위해 실제 1년 동안 생성된 NORAD TLE 카탈로그(catalog) 상의 우주 물체들과 아리랑위성 2호와의 충돌 회피기동 주기를 계산하였다. 분석 결과, 두 위성 모두 연중 약 1회 충돌 회피기동이 요구됨을 확인할 수 있었으며, 계산 인자들의 변화에 따른 결과 분석을 통해 추후 발사 예정인 저궤도 위성들의 충돌 회피기동 주기 예측 정밀도를 향상시키기 위한 방안들을 제시하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제44권11호
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• pp.1006-1015
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• 2016

본 연구에서는 국내 최초 개발 예정인 1m급 인공위성 레이저추적 시스템(Satellite Laser Ranging, SLR)의 추적마운트 (Tracking Mount) 모듈 개발을 위한 예비설계 및 성능분석 결과를 제시한다. 인공위성 레이저추적 시스템은 위성까지의 거리를 정밀하게 측정하는 시스템으로 지상의 관측소에서 반사경을 탑재하고 있는 인공위성까지 레이저를 발사하여 되돌아오는 레이저 사이의 시간간격을 측정하는 시스템으로서, 현존하는 인공위성까지의 거리측정 시스템 중 가장 정밀한 측정 시스템이다. 본 논문에서 제안하는 인공위성 레이저 추적 시스템용 고속 고정밀 추적마운트의 추적범위는 고도 300 km에서 정지궤도(고도 36,000 km)까지 가능하며, 레이저 반사경을 탑재한 인공위성에 대해 주 야간 레이저추적이 가능해야 한다. 이러한 요구사항을 만족하기 위해, 본 연구에서는 고속 고정밀 추적마운트 기구부 설계 및 구조해석을 수행하였고, 추적마운트의 원활한 제어를 위한 모션 제어 시스템을 설계하여 예비 성능 분석을 실시한 결과를 소개하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1489-1501
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• 2018

2016년 일본 구마모토 현에서는 규모 6.5, 6.4의 전진과 7.3의 본진, 그리고 2,000회 이상의 여진이 연속적으로 발생하였다. 이 지진에 의하여 큰 지표변위가 발생하였으며, 지진에 의하여 발생한 단층의 구조에 관한 연구를 위하여 3차원 지표변위 관측치가 제시된 바 있다(Baek, 2017). 그 관측치는 ALOS PALSAR-2 두 쌍의 상향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160211_20160602, 20151119_20160616)과 한 쌍의 하향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160307_20160418)을 활용하였다. 특히 상향궤도 간섭쌍의 다중개구간섭영상에서 존재하는 이온층 효과에 의하여 여진에 의한 지표변위가 포함되지 않은 하향궤도 다중개구간섭영상만을 활용하였다. 이 때문에 남북방향의 변위를 추출하는 데에 약 2달의 시간적 불일치가 존재하였다. 본 연구에서는 이러한 불일치를 저감하고 보다 정확한 단층 거동을 파악하기 위하여 상향궤도 다중개구간섭영상에 대하여 방향필터 기반 이온층 오차 저감 기법을 적용하였다. 이온층 보정 결과 여진에 의한 지표변위로 판단되는 변위 신호가 추가적으로 관측되었다. GPS 상시관측소의 지표변위 관측결과와 비교하였을 때 이온층 보정이후 9.87, 8.13 cm의 관측정밀도를 나타냈다. 이는 두 간섭쌍에 대하여 각각 기존 결과보다 4.8배, 6.4배 향상된 결과이다. 이와 같은 관측 결과는 2016 구마모토 지진을 야기한 단층의 보다 정확한 거동을 제시하는 데에 활용될 것이다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권7호
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• pp.616-621
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• 2014

저궤도에서 운용되는 위성은 대기 저항에 의한 연료소모가 크며, 연료소모는 임무수명 및 발사무게에 영향을 미치게 되어 위성 형상에 따른 항력의 예측이 중요하다. 본 논문에서는 직접모사법을 이용하여 파라볼릭 안테나를 탑재한 저궤도 위성의 임무고도의 변화와 받음각에 따른 항력 및 항력 계수의 변화를 살펴보았다. 저궤도의 희박 기체의 거동을 모사하는 직접모사법의 적용성을 검증하기 위해 스타샤인(Starshine) 위성의 비행데이터를 이용하여 고도, 대기와 표면의 상호작용에 따른 항력 계수를 비교하였다. 결론적으로 계산결과로부터 저궤도 위성의 정밀한 궤도수명 계산에 적합한 항력 계수를 도출하였다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제13권4호
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• pp.26-36
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• 2019

고해상도 지구 관측위성에서는 광학 부품간 정밀한 위치 정렬도가 요구된다. 그러나, 가혹한 위성 발사환경 및 우주환경 같은 외부 요인에 의해 광부품의 정렬오차가 발생한다. 이러한 정렬오차에 의해 저하된 영상품질을 보상하기 위해 포커스 메커니즘이 적용된 위성광학계의 설계가 필요하다. 본 논문에서는 위성카메라 정렬오차 보상이 가능한 목표광학계의 제작 및 성능 실험에 대한 연구를 수행하였다. 먼저 설계된 목표광학계를 제작/조립/정렬하였으며, 이 완료된 목표 광학계를 사용하여 영상 촬영 실험을 수행하였다. 영상 촬영 실험은 포커스 메커니즘에 의한 상의 변화를 이미지로 확인하는 실험과 오토콜리메이터를 이용하여 USAF 타깃을 촬영해 MTF를 분석하는 실험을 수행하였다. 실험 결과를 통해 포커스 메커니즘을 통하여 정렬오차를 충분히 보상할 수 있음을 확인하였으며, 궤도상에서 정렬오차를 보상할 수 있는 리포커싱의 기초자료를 확보하였다.

• 대한공간정보학회지
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• 제22권1호
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• pp.47-54
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• 2014

휴대용 단말에 간편하게 구현 가능하도록 GPS의 코드의사거리 관측치 기반의 정밀단독측위(PPP; Precise Point Positioning) 알고리즘을 개발하고 그 성능을 검증하였다. PPP에 필요한 기본 모델로 그룹 딜레이, 상대성 효과, 위성안테나 위상중심오프셋 보정모델을 적용하였다. 위성 궤도와 시계오차는 IGS(International GNSS Service) 공식 산출물에 최적의 알고리즘을 통해 보간하고, 대류권과 전리층 오차는 각각 과학기술용 GPS 자료처리 소프트웨어로 산출한 참값과 GIM(Global Ionosphere Model)을 사상함수를 적용해 시선방향 오차로 변환해 적용하였다. 개발된 알고리즘을 4일간 테스트한 결과 수평오차는 0.8~1.6m, 수직오차는 1.6~2.2m 수준으로 나타났다. 이는 DGPS 측위결과와 유사한 성능으로 향후 PPP 알고리즘의 추가개선이 이루어질 경우 다양한 측량 및 위치기반서비스 분야에 활용 가능할 것으로 기대된다.