GPS(Global Positioning System) 위성에서 수신된 L1(1575.42MHz) 반송파 위상자료를 이용하여 지표면의 두 지점의 기선 백터와 기선거리를 계산할 수 있는 S/W는 크게 네 부분으로 구성된다. 첫째는 위성의 위치를 계산하는 부분, 둘째는 단일 차분 방정식을 구성하는 부분 셋째는 이중 차분을 구성하는 부분, 그리고 마지막으로 상관관계를 계산하는 부분이다. 개발한 S/W의 정확도를 검증하기 위하여, 대전 천문대의 GPS 관측소($N37^{circ}.75,E127^{circ}.37,H77.61m$)를 중심으로 약 2.7, 42.1, 81.1, 146.6km 떨어진 네 지점에서 Trimble 수신기를 이용하여 동시에 GPS 위성으로부터 관측자료를 획득하였다. 획득한 관측자료를 이 연구에서 개발한 S/W로 처리하였고, 그 결과를 Trimble사의 자료처리 S/W인 GPS Survey에 GPS 위성의 방송 궤도력을 적용하여 L1/L2 ION-Free 기법으로 계산한 결과와 비교 하였다. 두 S/W 시스템으로 산출한 기선 백터의 각 성분은 약 50cm내외에서 잘 일치하였고 기선 거리는 약 10cm내외에서 서로 일치하였다.
본 논문에서는 현재 KAIST 인공위성 연구센터(SaTReC)에서 개발 진행 중인 과학기술위성3호(STSAT-3) 위성체의 탑재체 데이터 전송을 위한 X대역 송신기 비행모델 개발 및 시험에 관하여 기술한다. 과학기술위성3호의 통신시스템은 크게 상태정보, 명령 송수신을 위한 통신채널과 임무데이터 전송을 위한 통신채널로 구성되며 상태 정보 및 명령 송수신을 위하여 S대역을 사용하며 임무데이터 전송용으로 X대역 주파수를 사용하고 있다. 과학기술위성 3호에서는 대용량 메모리 유닛(MMU; Mass Memory Unit)에 저장된 탑재체 관측정보가 X대역 송신기의 QPSK 변조기에서 변조를 하고, 변조된 신호는 스위치를 거친 이후에 안테나를 통해 송신된다. 본 논문에서는 과학기술위성 3호 X대역 송신기 내부의 변조방식, 저역통과 여파기, power amp, 스위치 등에 대해서 제작된 특성을 기술한다. X-band 송신기의 비행모델은 성능시험, 환경시험(진동시험, 열진공시험)을 성공적으로 마치고 위성체 조립 단계(Assembly Integration and Test, AIT)에 납품되었다.
바람은 기상, 기후, 신재생 에너지 등 다양한 분야에서 널리 활용되는 매우 중요한 요소 중 하나이다. 이 연구에서는 우선, 중규모 기상모델 WRF를 이용하여 우리나라의 전역에 대하여 2006년도를 대상으로 수치 시뮬레이션을 수행하여, 시공간적 상세 바람정보를 생산하였다. 수치모의 된 풍속은 관측풍속과 비교하여 공간적 및 계절적 특징을 비교적 잘 나타내었으나, 전반적으로 다소 과대 모의되는 경향을 보였다. 이러한 예측오차를 줄이기 위하여, 위성원격탐사로부터 생산된 지표특성 변수인 LST와 NDWI를 사용한 예측풍속의 통계적 보정 알고리즘을 개발하고, 다중회귀분석에 의하여 보정식의 토지피복별 상수와 계수를 도출하였다. 제안된 보정 알고리즘에 의하여 최종적으로 보정된 풍속은 관측풍속과 비교하여 높은 상관관계, 0.4 m/s 미만의 RMSE, 0에 가까운 BIAS로 매우 높은 일치성을 보였다. 따라서, 이 연구에서 제안한 위성원격탐사자료를 활용한 통계적 보정 알고리즘은 중규모 수치모의에 의한 예측오차를 개선하고 보다 정확한 한반도 바람정보를 생산하는데 있어서 간략하고 유용한 수단이 될 수 있으리라 기대된다.
이 연구에서는 지난 100년(1908~2007) 동안 서울에서 발생한 열파의 변화추세와 극심한 열파 발생 시 도심내 열환경과 사망자의 시공간적 패턴을 분석하고자 한다. 최근의 온난화 경향에도 불구하고 여름철 강수량증가에 의해 서울시의 열파 발생빈도 및 강도에는 뚜렷한 변화경향이 관찰되지 않는다. 전례 없이 강한 열파가 발생한 1994년 7월의 자동기상관측 및 Landsat TM 위성 영상 추출 열분포 자료들은 도심내 형성되는 고온의 열환경에 의해 노인 질병 사망자 수가 더욱 증가하였음을 잘 보여준다. 이 연구는 차후 도심 정비시 열환경 분포를 고려해야 하는 생리기후학적 근거를 제시하고 있다.
The UV radiometer payload was launched successfully from the west coastal area of Korea Peninsula aboard KSR-III on 28, Nov 2002. KSR-III was the Korean third generation sounding rocket and was developed as intermediate step to larger space launch vehicle with liquid propulsion engine system. UV radiometer onboard KSR-III consists of UV and visible band optical phototubes to measure the direct solar attenuation during rocket ascending phase. For UV detection, 4 channel of sensors were installed in electronics payload section and each channel has 255, 290, 310nm center wavelengths, respectively. 450nm channel was used as reference for correction of the rocket attitude during the flight. Transmission characteristics of all channels were calibrated precisely prior to the flight test at the Optical Lab. in KARI (Korea Aerospace Research Institute). During a total of 231s flight time, the onboard data telemetered to the ground station in real time. The ozone column density was calculated by this telemetry raw data. From the calculated column density, the vertical ozone profile over Korea Peninsula was obtained with sensor calibration data. Our results had reasonable agreements compared with various observations such as ground Umkhr measurement at Yonsei site, ozonesonde at Pohang site, and satellite measurements of HALOE and POAM. The sensitivity analysis of retrieval algorithm for parameters was performed and it was provided that significant error sources of the retrieval algorithm.
태양면의 교란으로 야기되는 지구근방 우주환경의 변화는 인류에게 막대한 사회경제적인 손실을 유발하므로 이를 예측하는 것은 매우 중요한 일이다. 본 연구에서 도입한 자기폭풍 예보코드는 이러한 변화양상을 지자기활동지수인 AE 및 Dst, 극관횡단전위차, 극지방전리층에서 소모되는 에너지 그리고 여기에 수반되는 열권의 온도상승 등의 형태로 예보하도록 고안되었다. 본 예보코드는 플레어 관측으로부터 태양풍 그리고 행성간자기장을 예측하는 부분과 추정된 태양풍파라미터로 표현되는 태양풍-자기권상호작용함수인 $\varepsilon$으로부터 상기 물리량들은 추정하는 부분으로 나누어져 있다. 1993년 11월 초에 발생한 자기폭풍에 이 예보코드를 적용하여 그 결과를 일본인공위성인 Geotail에 의한 태양풍관측결과와 지자기관측소에서 얻은 지자기 활동지수들과 비교하였다. 비록 많은 부분에서 아직 개선되어야할 여지가 발견되었지만 태양 플레어로 야기되는 지구근방 우주환경에 교란상태를 예측하는데 근사적이지만 본 예보모델이 사용될 수 있음을 확인하였다.
다목적실용위성 3호는 고해상도 0.7m 흑백영상을 촬영할 수 있는 PAN 카메라와 2.8m 다중파장대의 칼라 영상을 수집할 수 있는 멀티스펙터럴 카메라를 탑재하고 있다. 이를 통하여 취득한 위성영상은 국토관리, 농업, 환경, 해양감시 및 GIS등의 광범위한 분야에 활용될 예정이다. 다목적실용위성3호의 15km의 관측폭을 가지는 영상을 생성하기 위해, 각 detector의 양 끝단의 20 pixel을 제외하고 24,020 픽셀로 구성된다. 이러한 크기의 CCD를 하나의 CCD로 구성하는 것은 매우 어렵기 때문에 다목적실용위성 3호는 12,080 픽셀로 구성된 두 detector로 구성되며, 따라서 두 detector의 기하학적 특성이 각기 다른 특징을 가지게 된다. 본 연구에서는 다목적실용위성3호의 한 밴드내의 기하학적 특성을 분석하기 위한 시뮬레이션 영상의 생성과정을 서술하고자 한다.
이 연구에서는 3차원 건물좌표를 이용한 통합 GNSS 시뮬레이터 IGSS(Inha GNSS Simulation System)를 개발하고 정확도를 검증하였다. 또한 IGSS를 이용하여 통합 GNSS 환경에서의 측위 가용성 및 정확도 향상을 평가하였다. GPS와 GLONASS의 예측결과를 실제관측 결과와 비교하여 시뮬레이터를 검증하였으며 그 결과, GPS와 GLONASS의 오차 발생빈도가 각각 6.4%와 7.5%로 나타났다. 통합 GNSS 환경에서의 측위 가용성과 정확도 향상에 관한 평가는 중고층 건물에 의한 신호차폐현상이 심한 정부대전청사를 대상으로 하였다. GPS를 단독으로 사용하였을 경우, GPS와 GLONASS를 동시에 사용하였을 경우, GPS, GLONASS, 그리고 Galileo를 함께 사용하였을 경우를 구분하여 가시위성의 개수와 정밀도 저하율을 산출하고 그 결과를 비교 및 평가하였다.
Pullen, Sam;Lee, Ji-Yun;Datta-Barua, Seebany;Park, Young-Shin;Zhang, Godwin;Enge, Per
한국항해항만학회:학술대회논문집
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한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.9-14
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2006
This paper develops a complete methodology for the mitigation of ionosphere spatial anomalies by GBAS systems fielded in the Conterminous U.S. (CONUS). It defines an ionosphere anomaly threat model based on validated observations of unusual ionosphere events in CONUS impacting GBAS sites in the form of a linear ‘wave front’ of constant slope and velocity. It then develops a simulation-based methodology for selecting the worst-case ionosphere wave front impact impacting two satellites simultaneously for a given GBAS site and satellite geometry, taking into account the mitigating effects of code-carrier divergence monitoring within the GBAS ground station. The resulting maximum ionosphere error in vertical position (MIEV) is calculated and compared to a unique vertical alert limit, or $VAL_{H2,I}$, that applies to the special situation of worst-case ionosphere gradients. If MIEV exceeds $VAL_{H2,I}$ for one or more otherwise-usable subset geometries (i.e., geometries for which the 'normal' vertical protection level, or $VPL_{H0}$, is less than the 'normal' VAL), the broadcast ${\sigma}_{pr_{-}gnd}$ and/or ${\sigma}_{vig}$ must be increased such that all such potentially-threatening geometries have VPL$_{H0}$ > VAL and thus become unavailable. In addition to surveying all aspects of the methods used to generate the required ${\sigma}_{pr_{-}gnd}$ and ${\sigma}_{vig}$ inflation factors for CONUS GBAS sites, related methods for deriving similar results for GBAS sites outside CONUS are suggested.
Ji, Shengyue;Chen, Wu;Zhao, Chunmei;Ding, Xiaoli;Chen, Yongqi
한국항해항만학회:학술대회논문집
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한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
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pp.179-184
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2006
Rapid and high-precision positioning with a Global Navigation Satellite System (GNSS) is feasible only when very precise carrier-phase observations can be used. There are two kinds of mathematical models for ambiguity resolution. The first one is based on both pseudorange and carrier phase measurements, and the observation equations are of full rank. The second one is only based on carrier phase measurement, which is a rank-defect model. Though the former is more commonly used, the latter has its own advantage, that is, ambiguity resolution will be freed from the effects of pseudorange multipath. Galileo will be operational. One of the important differences between Galileo and current GPS is that Galileo will provide signals in four frequency bands. With more carrier-phase data available, frequency combinations with long equivalent wavelength can be formed, so Galileo will provide more opportunities for fast and reliable ambiguity resolution than current GPS. This paper tries to investigate phase only fast ambiguity resolution performance with four Galileo frequencies for short baseline. Cascading Ambiguity Resolution (CAR) method with selected optimal frequency combinations and LAMBDA method are used and compared. To validate the resolution, two tests are used and compared. The first one is a ratio test. The second one is lower bound success-rate test. The simulation test results show that, with LAMBDA method, whether with ratio test or lower bound success rate validation criteria, ambiguity can be fixed in several seconds, 8 seconds at most even when 1 sigma of carrier phase noise is 12 mm. While with CAR method, at least about half minute is required even when 1 sigma of carrier phase noise is 3 mm. It shows that LAMBDA method performs obviously better than CAR method.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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