• 제목/요약/키워드: Satellite range measurement

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Tone 방식을 사용한 위성 거리 측정에 대한 위성 링크 잡음의 영향 (Effect of satellite link noise for satellite range measurement using tone method)

  • 김영완
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제42권2호
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    • pp.9-16
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    • 2005
  • 톤 방식을 사용하는 위성 거리 측정 시스템의 위성 링크 잡음에 대한 열화도를 분석하였다. 상${\cdot}$하향 링크에서 발생되는 배경 잡음에 의하여 위성 거리 측정 위상 값에 열화가 발생되며, 열화도는 거리 측정 시스템의 루프 잡음 대역폭과 전송 모드신호에 의해 영향을 받는다. 분석된 잡음의 영향은 위성 잡음 환경에서 동작하는 거리 측정 시스템에서 측정된 열화도와 비교 분석하였다. RAU 전송 모드에서 위성 링크 신호의 신호대 잡음비$(C/N_o)$가 43 dB인 경우, 거리 측정 대역폭에 따라 약 $14.4\~40.6m$ 이내의 오차가 발생되었으며, 이론값에 비해서는 약 0.3 dB의 열화도가 발생하였다. 원격 측정 신호와 동시에 전송되는 모드에서는 RAU 전송 모드와 거의 동등한 성능을 보였으며, RAU 모드와 동일한 성능을 갖기 위해서는 RAU+TM 다중전송 모드에 따른 전력 손실 값으로 약 2.3 dB 증가된 위성 링크 신호의 신호대 잡음비가 요구되었다.

톤 방식을 사용한 저궤도 위성 거리 측정에서의 잡음과 도플러 영향 분석 (The effect of noise and doppler for range measurement of low orbit satellite using tone method)

  • 김영완;박동철
    • 한국통신학회논문지
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    • 제25권5A호
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    • pp.641-650
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    • 2000
  • 톤 방식을 사용하는 저궤도 위성 거리 측정에서 링크 잡음과 도플러 영향을 분석하고, 다목적 실용위성과 거리측정 시스템에 적합한 거리 측정 검출부의 운용 잡음 대역폭을 제안하였다. 저궤도 위성의 운동 특성을 통한 궤도 파라미터별 영향과 거리 측정 신호의 신호대 잡음 스펙트럼 밀도를 구하여 잡음과 도플러의 영향을 분석하였다. 위성 링크 잡음의 영향은 거리 신호 검출부 PLL 대역폭이 낮을수록 작으나, 도플러에 의한 영향은 PLL 대역폭이 클수록 작아진다. 다목적 실용위성의 거리 측정 시스템에서 적용하여 측정한 결과와 위성 궤도 특성을 모델링하여 모의 실험한 거리 측정 시스템의 분석 결과를 통하여 저궤도 위성의 거리 측정에 대한 도플러와 잡음의 영향 분석에 대한 타당성을 확인하였다.

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다목적실용 위성 2호의 위성 거리 측정 최적 운용 방안 연구 (A Study on the Optimal Operation of Satellite Range Measurement for KOMPSAT II)

  • 김영완;안상일
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권1호
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    • pp.31-37
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    • 2010
  • 본 논문에서는 저궤도 운동 특성을 갖는 다목적실용 위성2호의 위성 거리 측정을 해석하고 최적의 운용 방안을 제안하였다. 위성의 궤도 특성은 방사속도 성분, 가속도 성분 그리고 가속도 속도 성분으로 해석하고, 위성 궤도 운동에 따른 위성 거리 측정 신호는 도플러 주파수, 도플러 주파수 변화율 그리고 도플러 주파수 변화율 속도 성분으로 해석하였다. 위성 거리 측정에 영향을 미치는 성분에 대한 거리의 정확성 그리고 거리 측정의 모호성 가능성을 정량적으로 해석하여 거리 측정의 최적 운용 파라미터를 분석하였다. 본 논문에서 해석된 결과는 위성 거리 측정을 위한 소형 지구국 시스템 제원 및 설계 파라미터로 활용할 수 있다.

사용자 위치해 정확도 향상을 위한 가상위성 및 가상거리측정값 생성 (Virtual Satellite and Virtual Range Measurement Generation for the GNSS Position Accuracy Improvement)

  • 송충원;안종선;최문석;장진혁;허문범;이영재
    • 한국항공우주학회지
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    • 제45권9호
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    • pp.757-765
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    • 2017
  • 위성항법시스템 (GNSS: Global Navigation Satellite System)으로 계산되는 위치 정확도는 위성 의사거리 (Pseudo-Range) 측정값 정확도와 DOP (Dilution of Precision) 으로 표현되는 위성의 배치관계를 통해 결정된다. 위성의 의사거리 측정값은 위성 시계, 궤도, 전리층, 대류층, 다중경로 등 여러 요인에 의해 오차가 발생하게 되며, 사용자 의사거리정확도를 향상을 위해서는 정확한 의사거리 측정값이 필요하다. 반면, 위성의 배치의 경우, 사용자의 수신환경에 따라 위치 정확도가 달라진다. 예를 들어, 고층 빌딩이 많은 도심의 경우에는 위성전파 차단의 위험이 많아 가시위성의 수가 감소하고 개활지에 비해 상대적으로 양호한 DOP을 가지기 어렵다. 본 논문은 가상위성 (Virtual Satellite)을 통해 DOP 성능 개선과 의미있는 가상거리측정값 (VRM: Virtual Range Measurement) 정확도를 확보하여, 위치 정확도 향상 시키는 방법에 대해 연구하였다. 그 결과 적절한 가상위성배치와 정확한 가상 거리측정값을 이용하면 수직위치 정확도의 개선 효과를 얻을 수 있었다.

통신해양기상위성의 위성 거리 측정 모호성 및 성능 분석 (PERFORMANCE & AMBIGUITY OF RANGE MEASUREMENT FOR COMS)

  • 안상일;박동철
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제24권4호
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    • pp.409-416
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    • 2007
  • 이 논문에서는 톤 방식을 사용하는 통신해양기상위성의 위성 거리 측정의 거리 측정 모호성 및 성능을 위성이 천이궤도(transfer-station)와 운용궤도(on-station)에서 운용될 경우를 고려하여 해석하였다. 결과적으로 위성 거리 측정의 모호성은 사용하는 톤 신호의 주파수 비율이 낮고, 많은 톤 신호를 사용할수록 작아짐을 알 수 있었다. 또한, 동일한 톤 신호의 신호 대 잡음밀도 비에서는 작은 잡음 대역폭을 사용할수록 모호성 발생이 작아짐을 알 수 있었다. 요구된 통신해양기상위성의 거리 측정 성능을 위해서 천이궤도에서는 2Hz, 그리고 운용궤도에서는 1Hz 이하의 잡음 대역폭으로 운용하여야 함을 확인할 수 있었다.

저궤도 위성 Receiver의 Threshold측정 시험 결과에 대한 분석 (Analysis about Threshold Measurement Test Result of LEO Satellite Receiver)

  • 조승원;권재욱;최종연;최석원
    • 항공우주기술
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    • 제5권2호
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    • pp.77-84
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    • 2006
  • 저궤도 위성의 시스템 시험에서는 위성의 5 대역 Receiver의 적정 수신 RF 전력 영역을 확인하기 위하여 저궤도 위성의 Receiver Tracking Threshold와 Command Threshold를 측정한다. 본 논문에서는 두 Threshold 측정의 알고리듬을 살펴보고 통합 시스템 시험 (Integrated System Test)에서 수행하였던 결과를 보여준다. 그 후에 Receiver의 성능 이외 에 Threshold 측정결과에 영향을 미칠 수 있는 요소를 알아보고 그에 따른 왜곡된 값을 분석하여 보정을 수행하였다.

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Orbit Determination System for the KOMPSAT-2 Using GPS Measurement Data

  • Lee, Byoung-Sun;Yoon, Jae-Cheol;Kim, Jae-Hoon
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.2325-2330
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    • 2003
  • GPS based orbit determination system for the KOMPSAT-2 has been developed. Two types of orbit determination software such as operational orbit determination and precise orbit determination are designed and implemented. GPS navigation solutions from on-board the satellite are used for the operational orbit determination and raw measurements data such as C/A code pseudo-range and L1 carrier phase for the precise orbit determination. Operational concept, architectural design, software implementation, and performance test are described.

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Analysis of Inter-satellite Ranging Precision for Gravity Recovery in a Satellite Gravimetry Mission

  • 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.

GPS 위성 시계 이상 검출을 위한 위성 시계 오차 추정 정확도 향상 (Improving Estimation Accuracy of Satellite Clock Error for GPS Satellite Clock Anomaly Detection)

  • 허윤정;조정호;허문범
    • 한국항공우주학회지
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    • 제39권3호
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    • pp.225-231
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    • 2011
  • GPS 위성 이상 신호의 발생 요인 중 위성 시계의 이상 현상은 GPS 측정치에 매우 큰 영향을 미칠 수 있으나, 측정치에는 궤도 오차, 이온층 지연 오차, 대류층 지연 오차, 다중경로 오차, 수신기 시계 오차 등의 성분들이 포함되어 있어 위성 시계의 오차 범위가 다른 요소에 의한 오차보다 커지기 전에는 위성 시계의 이상 현상을 검출하기 어려운 문제가 있다. 위성 시계에 이상 현상이 발생하였을 때 이상 판별의 임계 범위를 최소화 하여 빠르고 정확하게 검출을 수행할 수 있도록, 본 논문에서는 이중 주파수 측정치로부터 반송파 스무딩 필터를 적용하고 수신기 시계 오차 및 다른 여러 가지 요인에 의한 오차를 보정한 후 정확한 위성 시계 오차를 추정하는 방법을 제시하였고 IGS 기관에서 제공하고 있는 위성 시계 정보와 비교를 통해 제시한 방법의 성능을 확인하였다.

통신위성용 안테나 테스트 레인지 (Antenna Test Range for Telecommunication Satellite)

  • 임성빈;김태윤;최석원;심은섭
    • 항공우주기술
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    • 제6권2호
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    • pp.52-59
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    • 2007
  • 통신위성 (RF 탑재체 위성)은 고효율 및 고이득 반사경 안테나를 포함하는 통신 탑재체 시스템과 버스 시스템으로 구성되어 있어, 이들 시스템에 대한 RF 특성 검증시험은 발사 전에 이루어져야 한다. 일반적으로 통신위성용 안테나의 복사패턴은 원거리 조건을 충분히 만족할 수 있는 테스트 레인지에서 측정된다. 통신위성용 안테나의 복사패턴을 정밀하게 측정하기 위한 테스트 레인지는 급전점과 관측점 사이의 거리가 수십에서 수천 킬로미터까지 필요하다. 급전점과 관측점 사이의 거리가 먼경우, 외부의 복잡한 RF (radio frequency) 환경에 노출되어 정밀한 측정이 어렵게 되고, 기후의 변화에 따른 측정의 제약을 갖게 된다. 이러한 문제점을 고려하여 외부환경으로부터 영향을 받지 않는 안테나 테스트 레인지가 요구된다. 본 논문에서는 현재 진행되고 있는 통신해양기상위성을 비롯하여 앞으로 개발하게 될 통신위성 시스템의 탑재 안테나 및 RF 성능시험을 수행하기 위한 안테나 테스트 레인지의 구성과 레인지 오차 및 평면파의 생성원리를 고찰하구 정밀측정에 부합되는 전파무향실의 설계와 이에 따른 성능 파라미터를 제시하고자 한다.

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