• 항공우주기술
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• 제13권2호
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• pp.108-114
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• 2014

본 논문에서는 2013년 8월 22일 발사되어 정상 운영되고 있는 다목적실용위성 5호의 궤도정밀도를 기술하였다. 다목적실용위성 5호의 궤도결정을 위해 사용 가능한 다양한 GPS 자료에 대한 분석을 수행하였고, 궤도자료의 종류 및 처리방식에 따른 궤도정밀도를 비교하였다. 이중 주파수 GPS 수신기에서 제공되는 L1, L2 주파수에 대한 의사시선거리와 반송파 위상, GPS 위성의 정밀궤도력과 IGS 지상국 데이터를 이용하여 궤도결정을 수행한 결과 약 12.8cm($1{\sigma}$)의 위치정밀도를 확인하였다. 또한, 단일 주파수 GPS 수신기 데이터를 이용할 경우의 정밀도는 약 2m로 확인되었고, 10미터 수준의 정밀도를 갖는 GPS 항행해만을 이용할 경우, 지상 궤도결정 결과는 5m 수준임을 알 수 있었다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.19-25
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• 2012

정지궤도복합위성은 천리안위성에 비하여 고품질의 영상품질을 요구하며 지구센서 대신 별센서의 사용으로 인하여 고정밀의 탑재용 궤도정보생성이 요구된다. 이는 고정밀의 궤도 결정이 바탕이 되어야 한다. 천리안위성의 경우는 항공우주연구원에 설치된 추적 안테나를 이용하여 레인징을 수행하고 이를 바탕으로 궤도결정을 수행하였다. 정지궤도복합위성의 정밀한 궤도결정을 위하여 항공우주연구원에서는 축섬에 새로운 추적장비를 준비중에 있다. 본 논문에서는 대전과 축섬에 위치한 정지궤도복합위성을 가정하여 궤도결정을 수행했을 경우 궤도결정 및 예측 오차와 테이블 방식의 탑재용궤도정보 생성기의 궤도정밀도를 분석하였다. 본 논문에서는 공분산해석과 수치적인 방법을 통하여 궤도정밀도를 해석하였다. 두 해석결과를 종합하여 최종적인 궤도오차를 산출하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.189-200
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• 2015

In this study, we present the results of orbit determination (OD) using satellite laser ranging (SLR) data for the Science and Technology Satellite (STSAT)-2C by a short-arc analysis. For SLR data processing, the NASA/GSFC GEODYN II software with one year (2013/04 - 2014/04) of normal point observations is used. As there is only an extremely small quantity of SLR observations of STSAT-2C and they are sparsely distribution, the selection of the arc length and the estimation intervals for the atmospheric drag coefficients and the empirical acceleration parameters was made on an arc-to-arc basis. For orbit quality assessment, the post-fit residuals of each short-arc and orbit overlaps of arcs are investigated. The OD results show that the weighted root mean square post-fit residuals of short-arcs are less than 1 cm, and the average 1-day orbit overlaps are superior to 50/600/900 m for the radial/cross-track/along-track components. These results demonstrate that OD for STSAT-2C was successfully achieved with cm-level range precision. However its orbit quality did not reach the same level due to the availability of few and sparse measurement conditions. From a mission analysis viewpoint, obtaining the results of OD for STSAT-2C is significant for generating enhanced orbit predictions for more frequent tracking.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.588-590
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• 2003

For the normal operations, KOMPSAT-1 orbits are determined using GPS navigation solutions data such as position and velocity vectors. Currently, the accuracy of GPS navigation solution data is generally known as on the order of 10~30 m with the removal of S/A. In this paper, an estimate of the current orbit determination accuracy for the KOMPSAT-1 is given. For the evaluation of orbit determination accuracy, the orbit overlap comparison is used since no independent orbits of comparable accuracy are available for comparison. As a result, It is shown that the orbit accuracy is on the order of 5 m RMS with 4 hrs arc overlap for the 30 hr arc.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권4호
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• pp.319-326
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• 2013

본 논문에서는 다목적실용위성 3호의 초기 궤도운영 결과를 기술하였다. 다목적실용위성 3호는 2012년 5월 18일 발사된 이후 지상국 추적데이터 및 GPS 수신기 데이터를 이용한 궤도결정을 통해 위성의 초기 궤도정보를 획득하였다. 또한, 발사체 투입 궤도로부터 임무궤도로의 변경을 위한 궤도조정을 성공적으로 완료하였다. 그리고 GPS 수신기 원시데이터 및 IGS 데이터를 이용한 정밀궤도결정을 통해 궤도 정밀도를 확인하였다. 다목적 실용위성 3호는 현재 임무궤도에서 정상 운영 중에 있으며, 한국항공우주연구원 지상 관제국에서는 위성 임무 수행에 필요한 궤도 데이터를 매일 생성하여 배포하고 있다. 초기 운영 기간 동안 수행된 궤도운영 결과는 향후 다른 위성의 초기운영의 참고자료로 활용할 예정이다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권3호
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• pp.259-268
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• 2006

우주 공간에서 GPS 수신기의 사용은 지구저궤도에서 일반화가 되었다. 최근 대부분의 위성은 위성 위치를 찾기 위한 항법 해로써 GPS 수신기를 사용한다. 그러나, GPS 수신기로부터 직접 획득한 항법 해의 정확도는 지도 제작과 같은 위성 활용에서 충분하지가 않다. 정밀궤도결정과 같은 후처리 개념이 위성 위치 정확도를 향상시키기 위해서 위성 자료 처리에 최근 적용되고 있다. 정밀궤도결정은 GPS 수신기의 항법 해가 아닌 원시 측정 자료를 사용한다. 원시 측정 자료의 성능은 GPS 수신기의 원시 측정 자료 정확도 및 추적 루프 알고리듬에 의해서 결정된다. 이 논문에서는 원시 측정 자료의 성능을 평가할 수 있는 기법을 제안하였다. GPS 수신기의 항법 해와 정밀궤도결정의 항법 해를 얻기 위한 지구저궤도위성의 시험 환경 및 절차를 기술하였다. 추가로, GPS수신기의 항법 해, 원시 측정 자료, 정밀궤도결정의 항법 해에 대한 정확도를 분석하였다. 제안된 기법은 일반적인 저궤도 위성에 적용 가능하다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.87-90
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• 2005

The FORMOSAT-3/COSMIC mission is a micro satellite mission to deploy a constellation of six micro satellites at low Earth orbits. The final mission orbit is of an altitude of 750-800 lan. It is a collaborative Taiwan-USA science experiment. Each satellite consists of three science payloads in which the GPS occultation experiment (GOX) payload will collect the GPS signals for the studies of meteorology, climate, space weather, and geodesy. The GOX onboard FORMOSAT -3 is designed as a GPS receiver with 4 antennas. The fore and aft limb antennas are installed on the front and back sides, respectively, and as well as the two precise orbit determination (POD) antennas. The precise orbit information is needed for both the occultation inversion and geodetic research. However, the instrument associated errors, such as the antenna phase center offset and even the different cable delay due to the geometric configuration of fore- and aft-positions of the POD antennas produce error on the orbit. Thus, the focus of this study is to investigate the impact of POD antenna parameter on the determination of precise satellite orbit. Furthermore, the effect of the accuracy of the determined satellite orbit on the retrieved atmospheric and ionospheric parameters is also examined. The CHAMP data, the FORMOSAT-3 satellite and orbit parameters, the Bernese 5.0 software, and the occultation data processing system are used in this work. The results show that 8 cm error on the POD antenna phase center can result in ~8 cm bias on the determined orbit and subsequently cause 0.2 K deviation on the retrieved atmospheric temperature at altitudes above 10 lan.

• 한국항공운항학회지
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• 제15권1호
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• pp.11-17
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• 2007

One of the key elements for developing GNSS (Global Navigation Satellite Systems) is the comprehensive analysis of GNSS satellite orbit including the capabilities to generate precision navigation message. The orbit characteristics of Japan's own GNSS system, called QZSS (Quasi Zenith Satellite System) is analyzed and its navigation message, which includes orbit elements and correction terms, is investigated. QZSS-type orbit simulations were performed using a precision orbit integrator in order to analyze the effect of perturbation forces, e.g. gravity, Moon, Sun, etc., on the orbit variation. A preliminary algorithm for creating orbit element corrections was developed and its accuracy is evaluated with the simulation data.

• 항공우주기술
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• 제7권1호
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• pp.223-228
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• 2008

본 논문에서는 아리랑위성 2호의 영상촬영 계획 절차를 살펴보고, 각 단계에서 발생할 수 있는 궤도예측 오차를 분석하였다. 이를 위해 영상촬영 계획을 수립하는 PSS와 명령계획을 작성하는 MAPS에서 각각 계산된 자세정보를 상호 비교하여 궤도예측 오차의 원인을 규명하였다. 또한, 아리랑위성 2호의 실제 영상자료를 이용하여 촬영된 영상의 중심점과 미리 계획된 목표지점 사이의 이탈거리인 촬영 지향오차를 계산하였다. 영상촬영 계획은 실제 촬영일보다 이전에 수행되어 궤도예측 오차를 어느 정도 포함하게 되므로, 영상촬영 계획 시 일정한 Margin을 적용해야 할 것으로 판단된다.

• Transactions on Control, Automation and Systems Engineering
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• 제3권3호
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• pp.196-202
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• 2001

Quick evaluations of two in-plane orbit maneuvers using small sets of real-time GPS navigation solutions were performed for the KOMPSAT-1 spacecraft operation. Real-time GPS navigation solutions of the KOMPSAT-1 were collected during the Korean Ground Station(KGS) pass. Only a few sets of position and velocity data after completion of the thruster firing were used for the quick maneuver evaluations. The results were used for antenna pointing data predictions for the next station contact. Normal orbit maneuver evaluations using large sets of playback GPS navigation solutions were also performed and the result were compared with the quick evaluation results.