Kim, Pureum;Park, Sang-Young;Kang, Dae-Eun;Lee, Youngro
Journal of Astronomy and Space Sciences
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제35권4호
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pp.243-252
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2018
In a satellite gravimetry mission similar to GRACE, the precision of inter-satellite ranging is one of the key factors affecting the quality of gravity field recovery. In this paper, the impact of ranging precision on the accuracy of recovered geopotential coefficients is analyzed. Simulated precise orbit determination (POD) data and inter-satellite range data of formation-flying satellites containing white noise were generated, and geopotential coefficients were recovered from these simulated data sets using the crude acceleration approach. The accuracy of the recovered coefficients was quantitatively compared between data sets encompassing different ranging precisions. From this analysis, a rough prediction of the accuracy of geopotential coefficients could be obtained from the hypothetical mission. For a given POD precision, a ranging measurement precision that matches the POD precision was determined. Since the purpose of adopting inter-satellite ranging in a gravimetry mission is to overcome the imprecision of determining orbits, ranging measurements should be more precise than POD. For that reason, it can be concluded that this critical ranging precision matching the POD precision can serve as the minimum precision requirement for an on-board ranging device. Although the result obtained herein is about a very particular case, this methodology can also be applied in cases where different parameters are used.
한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.327-332
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2006
In airborne gravimetry, there are two data streams. One is the specific force measured by an air/sea gravimeter or accelerometers, the other is kinematic acceleration measured by DGPS. And the difference of them provides the gravity disturbance information. To satisfy the requirement of most applications, an accuracy of 1mGal $(1mCal=10^{-5}m/s^{2})$ with a spatial resolution of 1km is the aim of current airborne gravimetry. There are two different methods to derive the kinematic acceleration. The generally used method is to differentiate the position twice, and the position can be calculated by commercial DGPS software. The main defect of this method is that integer ambiguities need to be fixed to get the precise position solution, but it's not a trivial thing for long base line. And to fix integer ambiguities, the noisier iono-free measurement is used. When differentiation is applied, noise is amplified and will influence the accuracy of acceleration. The other method is to get carrier phase acceleration by differentiate the carrier phase first, and then using the acceleration of GPS satellite to derive the vehicle acceleration. The main advantages include that fixing integer ambiguities is not needed anymore, position can be relaxed to about 10 meters, and smoother acceleration can be got since iono-free measurement is not needed. In some literatures, it's considered that the dynamic performance of the second method is inferior to that of the first. Through analysis, it is found that the performance degradation in dynamic environment results from the simplification of the GPS carrier phase observable model. And an iterative algorithm is presented to compensate the model error. Using a dynamic GPS data from an aeromagnetic survey, the importance of this compensation is showed at last.
Whereas fuel economy of a vehicle is measured using a chassis dynamometer, that of construction machinery such as an excavator shall be presumably measured using simulated work cycle. In order to measure fuel consumption under a simulated work cycle, a measurement methodology, while excavator operates in dynamic(transient) motion, needs to be examined and developed. In this work, three methods (gravimetry, ECU CAN signal and mass flow meter) are studied and compared. This work reveals that when ECU CAN signal is properly calibrated and evaluated, compared to gravimetry or mass flowmeter, it could be used to measure fuel consumption with accuracy and thus for approval of the fuel economy of construction machinery.
The new gravity field combination models are expected to improve the knowledge of the Earth's global gravity field. This study evaluates eleven global gravity field models derived from gravimetry and altimetry surface data in a comparison with ground truth in South Korea. Geoid heights obtained from GPS and levelling in South Korea are compared with geoid heights from the models. The results show that the gravity satellites CHAMP, GRACE and LAGEOS plus gravimetry and altimetry surface data have led to an improvement in gravity field models. As expected, the new combination gravity field model which are EIGEN-CG03C and EIGEN-GL04C give better results than the predecessors widely used models(EGM96, OSU91A etc.).
미세중력 측정기는 최근 그 중요성이 부각되고 있는 분야로 전통적인 중력측정장치를 기초로 개발되었다. 이 논문에서는 지하 광전 탐사 작업을 위한 미세중력 측정기의 원리와 기술, 그리고 활용법을 소개한다. 몇몇 조사 곡선들은 모델들을 통한 이론적 계산치와 비교하여 볼 때 왜 만족스러운 결과들을 보여주고 있다. 이 방법들은 지하의 왕궁이나 묘지들을 탐사하는데 유용하게 사용될 수 있을 것이다.
600V용 비닐절연전선의 절연체로 사용되는 PVC의 열적 열화 특성을 열중량분석과 가속열화시험을 이용하여 연구하였다. TGA를 이용한 활성화에너지는 Kissinger method와 Flynn-Wall-Ozawa method를 이용하여 측정하였다. 활성화에너지를 계산한 결과 600V용 PVC 절연전선은 89.29 kJ/mol~111.39 kJ/mol, 내열 PVC절연전선은 97.80 kJ/mol~119.25 kJ/mol로 나타났다. 또한, 저온인 80, 90, 10$0^{\circ}C$에서 장기가속열화를 통한 활성화에너지를 아레니우스 방정식을 이용하여 계산하였다. 그 결과 PVC 절연전선은 92.16 kJ/mol,내열 PVC절연전선은 97.52kJ/mol로 나타났다. 연구결과에 있어 600V내열 PVC절연 전선이 PVC 절연전선에 비해 활성화에너지가 큼을 알 수 있었으며, 사용 수명을 예측함에 있어서도 장기적으로 안정함을 예측할 수 있다.
주조공정에서 사형 제작 시 사용된 바인더는 고온의 용탕에 의해 다양한 가스를 발생시키며 이러한 가스는 가스결함을 유발하게 된다. 본 연구에서는 기존의 주물사와 바인더가 혼합된 주형 블럭을 활용하여 발생 가스부피를 산출하는 방법과 달리 액상 바인더, 고상 바인더, 주물사 등 사형을 구성하는 구성 요소별로 각각 시편을 만들고 열중량 분석기 (Thermo Gravimetry )와 질량분석기 (Mass Spectrometer)를 활용하여 온도에 따른 중량감소, 가스발생 성분을 측정하고 가스발생량을 분석하였다. 액상 바인더와 고상화 바인더의 TG결과로부터 촉매제에 의한 탈수량을 산정하였고 발생 가스성분이 서로 다름을 분석하였다. 또한 TG와 MS 결과를 상호 분석하여 각 가스성분별 발생량을 간접적으로 정량화 하였다. 이를 활용하면 추후 주조공정해석에서 가스발생량을 정량적으로 예측하는데 사용할 수 있다.
천부와 광역적인 지체 구조를 해석하기 위하여 일본 혼슈섬 중부에 위치한 노토 반도 연안을 따라 2008년 10월 헬리콥터를 이용한 항공 중력 탐사를 수행하였다. 항공탐사 측선은 총 700 km 정도이며, 세 개의 교차측선을 포함하여 2 km 간격으로 연안에서 20 km 이내에서 수행되었다. 항공탐사를 통해 해석된 부게 이상은 육상탐사와 선상탐사의 결과와 잘 부합하고 있으며, 해안으로 갈수록 중력값이 감소하는 패턴 및 선행연구 결과로 알려진 와지마만의 특성을 잘 보여주고 있어 타당성 있는 항공 탐사 결과임을 확인할 수 있었다. 이번 연구에서 제안하는 항공중력 시스템은 공간적으로 2km 정도의 해상도를 제공해 주고 있다. 항공탐사 결과를 기준변의 자료로 보정해 주기 위하여 항공, 선상, 육상 탐사 결과를 모두 이용하였으며, 이를 위하여 입체각을 이용한 수치 적분을 반복적으로 수행하였다. 최종적으로는 해발 300 m 높이의 중력 이상값으로 계산하였다. 그러나, 선상중력자료와의 자연스러운 자료 통합을 수행하기 위해서는 2-5 mGal 정도의 추가 보정이 필요하였으며, 이를 고려하면, 이번 항공 중력 측정 자료는 2-g mGal 의 오차 범위를 갖는 것으로 판단된다.
지오이드는 수직 높이 체계의 기준으로 다양한 방법으로 측정된 중력값을 이용하여 계산된다. 따라서 지오이드의 계산에 사용된 관측자료에 따라 지오이드 사이에 차이가 발생할 수 있으나 이에 대한 연구가 상대적으로 미흡한 실정이다. 그 이유는 GPS/Leveling 자료와 같은 검증자료가 충분치 않아 제한된 범위 내에서만 분석이 수행되어 왔기 때문이다. 본 연구에서는 GPS/Leveling 자료를 이용하여 계산된 기하지오이드를 기준으로 중력기반 지오이드(항공중력 지오이드, 지상중력 지오이드, 국토지리정보원과 국립해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드)를 비교 분석하였다. 이를 위해 실험지역내에 설치된 통합기준점에 대해 기하지오이드고를 산출한 후 중력기반 지오이드와의 차이를 분석하였다. 기하지오이드와 중력 지오이드와의 차이는 통합기준점 각 지점(포인트)별로 혹은 $10km{\times}10km$로 격자화 한 후 분석하였으며 파장별 분석이 용이하도록 FFT(Fast Fourier Transform) 방법을 이용하였다. 기하지오이드고를 기준으로 각 지점별 차이에 대한 표준편차를 비교 분석한 결과 항공중력과 지상중력에 의한 지오이드고는 유사한 것으로 나타났다. 반면 국토지리정보원과 국립해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드고는 차이가 있는 것으로 나타났다. 주파수 영역에서 차이를 비교한 결과, 저주파 영역에서는 모두 유사한 결과를 보였으며 국토지리정보원/해양조사원에서 제공하고 있는 지상중력기반 지오이드고의 경우 고주파 영역에서 차이를 보이는 것으로 나타났다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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