• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
• /
• pp.34.2-34.2
• /
• 2008

The batch least square filter is widely used for ground estimations. However, in orbit determination (OD) under inaccurate initial conditions and few measurement data the performance by the batch least square filter can lead an unstable results. To complement weak part of the batch filter, the batch unscented transformation without any linearization process is developed by ACL (Astrodynamics and Control Laboratory) in YONSEI University. In this paper, the batch unscented transformation is introduced and applied to satellite orbit determination using Satellite Laser Ranging (SLR) data. Only range of the satellite measured from ground tracking stations is used for measurement data. The results of simulation test are compared with those of the weighted batch least square filter for various initial states errors (position and velocity). Simulation results show that the batch unscented transformation is comparable or slightly superior to batch least square filter in the orbit determination.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제26권4호
• /
• pp.529-546
• /
• 2009

인공위성 광학 감시 시스템 적용에 가장 효과적인 고전적 예비궤도 결정법은 Gauss와 Laplace 방법이 있다. 이 두 방법은 세 쌍의 광학 관측 자료를 이용하여 위성의 궤도를 결정하는 방법으로 관측 시간간격에 따라 정밀도가 변화하는 특성이 있다. 이번 연구에서는 이러한 특성에 관련된 국내의 기존 연구 결과들에서 일부 상이한 점을 발견하여, 세 점의 시간간격에 대한 정밀도 변화 특성을 재검토해 보았다. 이러한 특성 연구는 다양한 위성 궤도 형태를 고려해야 하기 때문에 궤도 정보가 알려진 위성 전체를 대상으로 하였다. SGP4/SDP4 궤도전파 모델을 이용한 모의 관측 자료를 사용하여 방법론적인 정밀도 특성 을 확인하였고, 특정 위성의 실제 관측 자료를 사용 하여 인공위성 광학 감시 시스템에 적용할 시에 발생되는 특성을 확인하였다. 결과적으로, 세 점의 시간간격에 대한 최기궤도 결정의 정밀도 변화 특성은 관측된 위성의 위치로 인해 달라질 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제28권4호
• /
• pp.333-344
• /
• 2011

An optical tracking system has advantages for observing geostationary earth orbit (GEO) satellites relatively over other types of observation system. Regular surveying for unidentified space objects with the optical tracking system can be an early warning tool for the safety of five Korean active GEO satellites. Two strategies of positioning on the observed image of Communication, Ocean and Meteorological Satellite 1 are tested and compared. Photometric method has a half root mean square error against streak method. Also eccentricity method for initial orbit determination (IOD) is tested with simulation data and real observation data. Under 10 minutes observation time interval, eccentricity method shows relatively better IOD results than the other time interval. For follow-up observation of unidentified space objects, at least two consecutive observations are needed in 5 minutes to determine orbit for geosynchronous orbit space objects.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.15-21
• /
• 2020

본 논문에서는 미확인 우주물체를 감시하기 위해, 전자광학 관측 장비인 망원경 시스템의 관측 성능에 대한 M&S(Modeling & Simulation) 분석을 수행한다. 2개의 망원경 시스템을 활용한 미확인 우주물체 관측에 대한 운용개념을 고려하고, M&S 모델을 구성한다. 관측 운용개념을 바탕으로 초기궤도결정을 수행하여 추정궤도를 생성하고, 추정궤도에 대한 옵셋 보정을 수행하여 보정 주기에 따른 관측 성능을 분석한다. 본 논문의 M&S 분석 결과는 옵셋 보정 주기가 짧을수록 관측 성능이 높게 나타나며, 길어질수록 오차 보정 기회가 줄어들기 때문에 성능이 낮아짐을 보여준다. 그래서 미확인 우주물체 감시를 위한 망원경 시스템의 관측 성능을 높이기 위해서는 초기궤도 추정을 정밀화하거나 옵셋 보정을 지속적으로 수행할 수 있도록 하는 관측 시스템이 구성되어야 한다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제41권4호
• /
• pp.319-326
• /
• 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
• /
• 제37권3호
• /
• pp.171-185
• /
• 2020

This paper presents a methodology for Initial Orbit Determination (IOD) based on a modification of the Laplace's geocentric method. The orbital elements for Near-Earth asteroids (1864) Daedalus, 2003 GW, 2019 JA8, a Hungaria-type asteroid (4690) Strasbourg, and the asteroids of the Main Belt (1738) Oosterhoff, (2717) Tellervo, (1568) Aisleen and (2235) Vittore were calculated. Input data observations from the Minor Planet Center MPC database and Astronomical Observatory of the Technological University of Pereira (OAUTP; MPC code W63) were used. These observations cover observation arcs of less than 22 days. The orbital errors, in terms of shape and orientation for the estimated orbits of the asteroids, were calculated. The shape error was less than 53 × 10^-3 AU, except for the asteroid 2019 JA8. On the other hand, errors in orientation were less than 0.1 rad, except for (4690) Strasbourg. Additionally, we estimated ephemerides for all bodies for up to two months. When compared with actual ephemerides, the errors found allowed us to conclude that these bodies can be recovered in a field of vision of 95' × 72' (OAUTP field). This shows that Laplace's method, though simple, may still be useful in the IOD study, especially for observatories that initiate programs of minor bodies observation.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
• /
• 제어로봇시스템학회 1994년도 Proceedings of the Korea Automatic Control Conference, 9th (KACC) ; Taejeon, Korea; 17-20 Oct. 1994
• /
• pp.238-242
• /
• 1994

Shuster's algorithm for spin-axis determination is extended to include sensor bias and mounting angle as its solve-for parameters. The relation between direct and derived measurements bias is obtained by linearizing their kinematic equations. A one-step least-square estimation technique referred to as the 'closed form' solution is used, and the solution provides a more refined and decent initial guess for the subsequent filtering process contained within the differential correction module. The modified algorithm is applied for attitude determination of a GEO communication satellite in transfer orbit, and its results are presented.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제26권1호
• /
• pp.75-88
• /
• 2009

이 연구의 목적은 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환(Unscented Transformation)을 사용한 후처리 배치 알고리즘을 소개하고, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치 필터와 반복 UKF 스무더(Iterative Unscented Kalman Filter Smoother)들과 비교하여 추정 방법 간의 성능비교와 장단점을 분석하는 것이다. 연구에 사용된 위성 궤도 결정시스템의 동역학 방정식은 지구의 비대칭 중력장의 영향, 대기항력, 태양복사압 및 달과 태양의 중력으로 구성되었다. 관측 데이터로는 지상국으로부터 측정한 위성의 거리, 방위각과 고도각이 사용되었다. 특히, 비선형성의 영향에 대한 추정 방법 간의 성능과 장단점의 비교를 위해 위성의 포기 궤도오차별, 관측데이터의 관측 잡음의 크기별 테스트를 수행하였다. 이 연구를 통해 소개된, 선형화 과정이 필요 없는 Unscented 변환 기반의 후처리 배치 필터는, 비선형성의 특징이 증대된 상황에서 기존의 후처리 배치 알고리즘들에 비해 초기 궤도오차별, 관측데이터 잡음의 크기별 테스트 시 평균적으로 각각 약 5%와 12%정도의 정밀도 향상결과를 보였다. 또한, 기존 최소자승법을 이용한 후처리 배치필터가 발산한 상황에서도, 수렴성을 확보하는 안정적인 결과를 얻을 수 있었다. 그러므로 Unscented 변환 기반의 후처리 배치필터가 인공위성 궤도 결정 시스템에 효율적으로 사용할 수 있음을 제시하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제13권2호
• /
• pp.67-81
• /
• 1996

The attitude dynamics of KITSAT-1 are modeled including the gravity gradient stabilization method. We define the operation scenario during the initial attitude stabilization period by means of a magnetorquering control algorithm. The required constraints for the gravity gradient boom deployment are also examined. Attitude dynamics model and control laws are verified by analyzing in-orbit attitude sensor telemetry data.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제1권1호
• /
• pp.70-80
• /
• 2000

The attitude knowledge error model is formulated for specifically KOMPSAT attitude determination system using the Lefferts/Markley/Shuster method, and the attitude determination(AD) error analysis is performed so as to investgate the on-board attitude determination capability of KOrea Multi-Purpose SATellite(KOMPSAT) using the covariance analysis method. Analysis results show there is almost no initial value effect on Attitude Determination (AD) error and the sensor noise effects on AD error are drastically decreased as is predicted because of the inherent characteristic of Kalman filter structure. However, it shows that the earth radiance effect of IR-sensor(earth sensor) and the bias effects of both IR-sensor and fine sun sensor are the dominant factors degrading AD error and gyro rate bias estimate error in AD system. Analysis results show that the attitude determination errors of roll, pitch and yaw axes are 0.056, 0.092 and 0.093 degrees, respectively. These numbers are smaller than the required values for the normal mission of KOMPSAT. Also, the selected on-orbit data of KOMPSAT is presented to demonstrate the designed AD system.