• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2006.04a
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• pp.93-93
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• 2006

• Proceedings of the KSRS Conference
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• 2002.10a
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• pp.242-242
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• 2002

The Earth's magnetic field acquired from KOMPSAT-1's TAM (Three-Axis Magnetometer) between June 19th and 21st 2000 was analyzed. The TAM, one of the KOMPSAT-1's Attitude and Orbit Control Subsystems, plays an important role in determining and controlling the satellite's attitude. This also can provide new insight on the Earth's magnetic field. By transforming the satellite coordinate from ECI to ECEF, spherical coordinate of total magnetic field was achieved. These data were grouped into dusk (ascending) and dawn (descending) data sets, based on their local magnetic times. This partitioning is essential for performing 1-D WCA (Wavenumber Correlation Analysis). Also, this enhances the perception of external fields in the Kompsat-1's TAM magnetic maps that were compiled according to different local. The dusk and dawn data are processed independently and then merged to produce a total field magnetic anomaly map. To extract static and dynamic components, the 1-D and 2-D WCAs were applied to the sub-parallel neighboring tracks and dawn-dusk data sets. The static components were compared with the IGRF, the global spherical harmonic magnetic field model. The static and dynamic components were analyzed in terms of corefield, external, and crustal signals based on their origins.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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• v.41 no.3
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• pp.200-209
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• 2013

In this paper, the types of B-dot controller and the review results of B-dot controller stability are summarized. Also, it is confirmed that B-dot controller is very useful and essential tool when a dawn-dusk low earth orbit(LEO) large satellite has especially to capture the Sun for a required power supply in a reliable way after anomaly and that its algorithm is very simple for on-board implementation. New physical interpretation of B-dot controller is presented as a result of extensive theoretical investigation introducing the concept of transient control torque and steady state control torque. Also, the failure effect analysis results of magnetic torquers as well as a simulation verification are included. And the design recommendation for optimal design is provided to cope with the failure of magnetic torquer. Nonlinear simulation results are included to justify its capability as well as its performance for an application to a dawn-dusk LEO large satellite.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.28 no.1
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• pp.27-36
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• 2011

The present study examines the morning-afternoon asymmetry of the geosynchronous magnetic field strength on the dayside (magnetic local time [MLT] = 06:00~18:00) using observations by the Geostationary Operational Environmental Satellites (GOES) over a period of 9 years from February 1998 to January 2007. During geomagnetically quiet time (Kp < 3), we observed that a peak of the magnetic field strength is skewed toward the earlier local times (11:07~11:37 MLT) with respect to local noon and that the geosynchronous field strength is larger in the morning sector than in the afternoon sector. That is, there is the morning-afternoon asymmetry of the geosynchronous magnetic field strength. Using solar wind data, it is confirmed that the morning-afternoon asymmetry is not associated with the aberration effect due to the orbital motion of the Earth about the Sun. We found that the peak location of the magnetic field strength is shifted toward the earlier local times as the ratio of the magnetic field strength at MLT = 18 (B-dusk) to the magnetic field strength at MLT = 06 (B-dawn) is decreasing. It is also found that the dawn-dusk magnetic field median ratio, B-dusk/B-dawn, is decreasing as the solar wind dynamic pressure is increasing. The morning-afternoon asymmetry of the magnetic field strength appears in Tsyganenko geomagnetic field model (TS-04 model) when the partial ring current is included in TS-04 model. Unlike our observations, however, TS-04 model shows that the peak location of the magnetic field strength is shifted toward local noon as the solar wind dynamic pressure grows in magnitude. This may be due to that the symmetric magnetic field associated with the magnetopause current, strongly affected by the solar wind dynamic pressure, increases. However, the partial ring current is not affected as much as the magnetopause current by the solar wind dynamic pressure in TS-04 model. Thus, our observations suggest that the contribution of the partial ring current at geosynchronous orbit is much larger than that expected from TS-04 model as the solar wind dynamic pressure increases.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.40.2-40.2
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• 2010

It has been reported that geosynchronous magnetopause crossings are more frequently observed in the prenoon sector than in the postnoon sector, indicating a dawn-dusk magnetopause asymmetry during extreme solar wind conditions. Motivated by these observations, we investigate geosynchronous magnetic field variations normalized to SYM-H when sudden commencements (SC) are observed on the ground. From a statistical analysis of the geosynchronous magnetic field responses to SC events from 1997 to 2006, we found that the normalized SC amplitude at geosynchronous orbit is larger in the morning sector than in the afternoon sector. In order to examine if this morning-afternoon asymmetry at geosynchronous orbit occurs only during disturbed geomagnetic conditions, we compared the geosynchronous magnetic field strength obtained in the morning and afternoon during undisturbed intervals (Kp < 3). We found that the asymmetry appears under undisturbed geomagnetic conditions and it is not due to solar wind aberration. This indicates that the morning-afternoon asymmetry was not strongly affected by changes in solar wind condition. Using solar wind data, we discuss what causes the morning-afternoon asymmetry at geosynchronous orbit.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.163.1-163.1
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• 2012

이 연구는 우주물체에 대한 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 선행연구로, 궤도전파 시뮬레이터를 개발하여 궤도상 위성의 광학관측가능성을 분석하고 광학관측 여부를 판단하는 것을 목표로 한다. 연구의 주 내용은 주어진 궤도정보를 바탕으로 하는 태양동기궤도(Sun-Synchronous Orbit; SSO) 위성, Dawn-dusk 위성, 저궤도(Low Earth Orbit; LEO) 위성, 정지궤도(Geostationary Orbit; GEO) 위성 등 궤도상 위성의 추정궤도 전파와 자국위성의 광학관측가능성 분석으로 구성된다. 각각의 궤도전파 정밀도 및 광학관측가능성 분석성능을 확인하기 위해 AGI(Analytical Graphics Incorporated)사의 STK(Satellite Tool Kit) 시뮬레이션 프로그램을 사용하여 개발된 궤도전파 시뮬레이터와 비교하였다. 시뮬레이션 과정에서 광학관측의 제한조건을, 지구반영(penumbra)과 태양직사광(direct sun)에서만 관측하며, 고도(elevation angle)의 최소값은 20도, 태양고도(Sun elevation angle)의 최대값은 -10도로 설정하였다. 광학관측이 이루어지는 가상의 관측소는 임의로 선정하였으며, 기본적인 관측시간은 1년으로 잡고, 계절의 변화에 따른 광학관측가능성 궤적의 변화를 보기위해 춘하추동에 대해서 각각 3일이내의 기간 동안 시뮬레이션을 수행하였다. 결과적으로, 우주물체 광학감시 및 추적을 수행하기 위한 광학관측가능성 분석성능은 궤도전파 시뮬레이터 및 초기궤도요소 정밀도, 좌표변환과정 오차 등의 영향을 받으며, 설정된 제한조건에 따라 광학관측 지속시간의 차이가 발생한다. 연구결과를 통해 궤도상 위성의 궤도를 추정하기 위한 위성의 궤도전파 시뮬레이터를 개발하고, 자국위성의 관측가능성 분석을 통해 광학감시 및 추적시스템의 운영이 원활히 이루어질 수 있도록 한다.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2010.04a
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• pp.28.2-28.2
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• 2010

영상레이더 위성으로부터 획득된 SAR 영상의 상대적/절대적 방사(radiometric) 정밀도를 만족시키기 위해서는 궤도상에서 검보정을 수행하여야 한다. 일반적으로 상대 방사 정밀도의 보정을 위해서는 아마존 일대와 같이 일정한 지표 반사도를 지니는 넓은 지역을 촬영함으로써, 지상에서 모델링된 안테나 패턴의 이상 유무를 검증한다. 절대 방사 정밀도를 결정하기 위해서는 보정계수(calibration constant)를 구해야 하는데, 이를 위해서 RCS(radar cross section) 값이 기 알려져 있는 지상의 CR(corner reflector)를 관측해야 한다. 대부분의 SAR 위성의 경우, 각 입사각별로 여러 개의 빔(beam)이 독립적으로 운용되고, 위성의 경로가 각 pass 사이 거의 일정한 간격을 가지기 때문에, 지상의 CR들에 대한 빔의 접근성이 상당히 제약을 많이 받게 된다. 즉, 개별 빔이 촬영할 수 있는 CR의 개수 및 동일 CR에 대한 촬영 빈번도가 많이 작을 수 있다는 것을 의미한다. 특히, CR이 빔폭의 중심에서 관측되어야 하는 요구사항이 추가로 반영될 경우 그 빈도수는 더욱더 영향을 받게된다. 이 연구에서는 고도 550 km, 28일의 지상반복주기(repeat ground track)를 가지는 여명 궤도(dawn-dusk orbit)를 가정하고, 각 빔별로 그 빔에 할당된 하나의 CR만을 촬영해야 된다는 조건하에, 빔 접근성의 요구사항을 최대로 만족시킬 수 있는 CR의 좌표들을 구하였다. 동시에, J2항만을 고려한 이상적 28일 지상반복궤도를 적용한 경우와 모든 중력섭동항을 적용한 최적궤도를 적용한 경우를 비교하여, 실질적 검보정 일정을 수립하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• v.28 no.4
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• pp.319-332
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• 2011

The objectives of this study are to analyze the satellite visibility at the randomly established ground sites, to determine the five optimal ground sites to perform the optical surveillance and tracking of domestic satellites, and to verify the acquisition of the optical observation time sufficient to maintain the precise ephemeris at optimal ground sites that have been already determined. In order to accomplish these objectives, we analyzed the visibility for sun-synchronous orbit satellites, low earth orbit satellites, middle earth orbit satellites and domestic satellites as well as the continuous visibility along with the fictitious satellite ground track, and calculate the effective visibility. For the analysis, we carried out a series of repetitive process using the satellite tool kit simulation software developed by Analytical Graphics Incorporated. The lighting states of the penumbra and direct sun were set as the key constraints of the optical observation. The minimum of the observation satellite elevation angle was set to be 20 degree, whereas the maximum of the sun elevation angle was set to be -10 degree which is within the range of the nautical twilight. To select the candidates for the optimal optical observation, the entire globe was divided into 84 sectors in a constant interval, the visibility characteristics of the individual sectors were analyzed, and 17 ground sites were arbitrarily selected and analyzed further. Finally, five optimal ground sites (Khurel Togoot Observatory, Assy-Turgen Observatory, Tubitak National Observatory, Bisdee Tier Optical Astronomy Observatory, and South Africa Astronomical Observatory) were determined. The total observation period was decided as one year. To examine the seasonal variation, the simulation was performed for the period of three days or less with respect to spring, summer, fall and winter. In conclusion, we decided the optimal ground sites to perform the optical surveillance and tracking of domestic satellites and verified that optical observation time sufficient to maintain the precise ephemeris could be acquired at the determined observatories.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
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• 2009.10a
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• pp.26.3-27
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• 2009

한 기의 영상레이더 위성을 이용하여 동일한 촬영지역에 대해 적절한 기선벡터(Baseline)을 유지하는 두 장(scene)의 영상을 획득하여 그 지역의 정밀 표고차를 추출하는 레이더 간섭계(Interferometry) 임무를 수행하기 위해서는 반복지상궤적을 유지하도록 위성의 궤도를 주기적으로 조정해 주어야 한다. 이 연구에서는 반복지상궤적 유지 정밀도를 극대화시키기 위하여 최적의 기준궤도를 생성하고 이를 유지하기 위한 속도증분 및 궤도 조정 일정을 산출할 수 있는 궤도최적화 S/W 를 개발하였다. 이 연구의 최적 궤도 설계 문제는 다음과 같다. "시작시간 $T_0$에서 초기 접촉궤도 상태벡터 (ECEF 위치 및 속도벡터) $x_0$이고, 지상궤적반복주기 p 이후의 시간 $T_0+p$에서도 초기 접촉궤도 상태벡터와 동일한$x_0$가 되도록 궤도를 유지하려고 할 때, 여명 궤도(dawn-dusk and sun-synchronous orbit)에서 운영되는 위성의 연료소모(또는 속도증분)를 최소화시키는 가상의 궤도조정(maneuver) 횟수, 시기, 크기를 찾아라." 이 연구에서는 궤도최적화 문제를 풀기 위하여 GRACE 중력모델(GGM02C)이 적용된 수치적 방법의 위성궤도예측 알고리즘을 시스템 설계에 적용하였고, 매개변수 최적화 방법 중 구속조건이 있는 비선형 최적화 기법의 하나인 연속 2차 계획법(sequential quadratic programming)을 사용하여 해를 구하였다. 개발된 궤도최적화 S/W의 성능을 분석하기 위하여 고도 550km의 여명궤도를 돌며 지상궤적반복주기가 28일인 영상레이더 위성에 대해 적용하였다. 해석 결과를 통해, 비록 시스템의 비선형이 큼에도 불구하고 최소의 속도증분으로 정밀한 반복지상궤적이 유지됨을 알 수 있었다.