• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제23권2호
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• pp.127-134
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• 2006

지구대기에 의해서 태양동기위성의 고도가 감소될 때 초기 궤도경사각에 따른 승교점 통과시각의 변화를 분석하였다. 이를 위해 고도 500km인 위성에 대해서 3년간 궤도예측 연구를 수행하였으며 초기 승교점 통과시각은 06시, 09시, 12시, 15시, 그리고 18시로 하였다. 위성의 고도 감소와 초기 승교점 통과시각에 따라서 각각 다른 궤도경사각의 변화를 얻을 수 있었으며 승교점 통과시각 역시 달라짐을 알 수 있었다. 이를 이용하면 궤도조정을 위한 추력기가 탑재되지 않은 태양동기위성에 있어서 임무기간 동안 승교점 통과시각의 변화를 최소로 하는 초기 궤도요소를 산출할 수 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권4호
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• pp.395-402
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• 2002

The NORAD type Two Line Element (TLE) was obtained from the osculating orbital elements by an iterative approximation procedure. The mathematical model was presented and computer program was developed for the conversion. The osculating orbital elements of the KOMPSAT-1 were converted into the NORAD TLE. Then the effect of the SGP4 atmospheric drag coefficient ($B^*$) was analyzed by comparison of the orbit propagation results with different $B^*$ values.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2004년도 ICCAS
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• pp.454-459
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• 2004

This paper considers the problem of satellite's orbit control and a solution based in Linear Matrix Inequalities (LMI) is proposed for the case of Low Earth Orbiters (LEO). In particular, the modelling procedure and the algorithm for control law synthesis are tested using as study case the European Gravity Field and Ocean Circulation Explorer satellite (GOCE), to be launched by the European Space Agency (ESA) in the year 2006. The scientific objective of this space mission is the recovering of the Earth gravity field with high accuracy (less than 10${\mu}m$/${\mu}m$) and spatial resolution (better than 100km). In order to meet these scientific requirements, the orbit control must guarantee stringent specifications in terms of environmental disturbances attenuation (atmospheric drag forces) even in presence of high levels of model uncertainty.

• 한국항행학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.900-909
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• 2012

저궤도 위성에 탑재하는 위성항법 수신기는 관측된 신호를 필터링하고 신호중단 시 궤도예측을 수행하는 항법필터를 장착하는데, 사용하는 위성동역학 모델이 필터성능을 주로 결정하게 된다. 본 연구에서는 항법필터에 필요한 정밀위성동역학 알고리듬을 연구하고 이를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 정밀 중력가속도, 정밀좌표변환, 3체 중력, 대기저항, 태양복사압 모델을 결합하였으며, 해외 정밀궤도결정 프로그램을 이용하여 정확도를 검증하였다. 시뮬레이션과 실제 궤도 데이터를 사용하여 초기위치 정확도에 따른 궤도예측정확도를 분석 하였다. 개발된 모델은 위성탑재용 실시간 항법필터에 적용되는 동역학모델로는 충분한 정확도를 가지는 것을 확인하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권4호
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• pp.379-386
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• 2015

This work presents fuel-optimal altitude maintenance of Low-Earth-Orbit (LEO) spacecrafts experiencing non-negligible air drag and J2 perturbation. A pseudospectral (direct) method is first applied to roughly estimate an optimal fuel consumption strategy, which is employed as an initial guess to precisely determine itself. Based on the physical specifications of KOrea Multi-Purpose SATellite-2 (KOMPSAT-2), a Korean artificial satellite, numerical simulations show that a satellite ascends with full thrust at the early stage of the maneuver period and then descends with null thrust. While the thrust profile is presumably bang-off, it is difficult to precisely determine the switching time by using a pseudospectral method only. This is expected, since the optimal switching epoch does not coincide with one of the collocation points prescribed by the pseudospectral method, in general. As an attempt to precisely determine the switching time and the associated optimal thrust history, a shooting (indirect) method is then employed with the initial guess being obtained through the pseudospectral method. This hybrid process allows the determination of the optimal fuel consumption for LEO spacecrafts and their thrust profiles efficiently and precisely.

• 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.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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• 제6권1호
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• pp.71-76
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• 2005

The KOMPSAT-1 satellite, launched into a circular sun synchronous orbit on Dec. 21, 1999, entered its$6^{th}$year of successful operation this year. The purposes of the mission are to collect earth images (6.6 m resolution), multi-spectral images of the ocean, and to collect information on the particle environment of the low earth orbit. For normal operation, KOMPSAT-1 orbits are determined using GPS navigation solutions. However, at the start of the life of KOMPSAT-1, the 11-year solar activity cycle was at a maximum. Solar flux was maintained at this level until 2002, and thereafter reduced to a moderate level by 2004. Thus, the OD (Orbit Determination) accuracy has varied according to the solar activity. This paper presents the degree to which the OD accuracy could be degraded during a high solar activity period compared with that of a (relatively) low solar activity period. We investigated the effect of the use of solve-for parameters such as a drag coefficient ($C_D$), solar radiation coefficient ($C_R$), and the general accelerations ($G_A$) on OD accuracy with solar activity. For the evaluation of orbit determination accuracy, orbit overlap comparison is used since no independent orbits of comparable accuracy are available for comparison. The effect of the use of a box-wing model instead of a constant cross-sectional area is also investigated.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제12권1호
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• pp.133-142
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• 1995

본 논문에서는 비션형계에 적용된 확장 칼만 필터의 션형화작업을 상펴보고 이를 LEO 위성에 적용해 봄으로써 확장칼만필터의 성능을 분석하였다. 모의실험을 위해 가정한 LEO 위성의 역학모델로는 $J_2$와 대기마찰에 의한 섭동을 고려하였고 사용된 관판측치에는 관측시 스템 잡음에 해당하도록 $\sigma_r$ = 150m와 $\sigma_r$ = lOm/s의 오차를 가정하였다. 모의싱험결과 필터의 전체척인 수행능력은 가정한 관측오차내에 추정오차들이 수렴되는 결과를 보였으며 이때 상태진행잡음 Q가 공분산행렬 Po의 1/10수준에서 가장 우수한 수렴능력을 나타냈다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제6권2호
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• pp.101-108
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• 1989

1983년 초 세 부분-COSMOS 1402-A, B, C-으로 분리되어 추락한 소련 위성 COSMOS 1402호의 낙하를 추정하기 위한 알골이즘을 개발하였다. 이 인공위성의 궤도에 영향을 미치는 섭동력으로는 지구의 비대칭 중력포텐셜과 지구의 대기 저항에 의한 섭동력이 고려되었고, 고도에 따른 지구의 대기 밀도를 구하기 위해 표준대기모델을 만들었다. COSMOS 1402호의 낙하시 NASA GSFC가 보내온 궤도요소 자료를 이용하여 COSMOS 1402-A와 C의 낙하시각과 낙하지점을 추정하고, 미국무성의 발표와 비교해 보았다. COSMOS 1402-C의 경우 모두 잘 일치함을 보이나 COSMOS 1402-A 의 경우 낙하시각이 1분, 낙하지점은 경위도 각각 2도씩의 오차를 보였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권2호
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• pp.229-236
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• 2009

다목적실용위성-5호는 2010년 발사를 목표로 고도 550km의 저궤도에 위치하게 될 것이다. 다목적실용위성-5호의 임무인 고정밀 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 처리하기 위해서는 정확한 위성의 위치(20cm) 와 속도(0.03cm/s)가 결정되어야 한다. 이러한 요구 조건은 한국 전자통신연구원에서 개발한 ETRI GNSS Precise Orbit Determination(EGPOD) 소프트웨어로 검증하였다. 0.1Hz 수신 주기의 SAC-C 위성 반송파위상 데이터로 정밀궤도결정을 수행하였다. 이중 주파수 GPS 데이터를 사용하여 수신 선호의 전리층 오차를 대부분 제거하고 이중 차분된 데이터를 생성함으로써 GPS 위성과 수신기의 공통된 시계 오차를 없앴다. 동역학 모델 접근 방법을 이용하였고, Batch Least Square Estimator(BLSE) 필터로 각 데이터 아크(arc) 에 해당하는 위성의 위치와 속도, 대기저항 계수, 태양풍 계수를 추정하였다. 또한 정밀한 동역학 모델을 위하여 모델 되지 않은 부정확한 가속도 항을 보충하는 경험 가속도를 추가하였다. 경험 가속도는 위성의 공전 주기(revolution) 당 한번씩 시선방향(radial), 진행방향(along-track), 수직방향(cross-track)으로 추정하고, 수직방향의 상수 항에 대해서는 해당 데이터 아크에 관하여 부가적으로 추정하였다. 정밀궤도결정 결과 검증을 위하여 EGPOD 소프트웨어에서 얻어진 결과와 JPL에서 제공하는 정밀궤도력(Precise Orbit Ephemeris)을 비교하였다.