• 대한공간정보학회지
• /
• 제16권3호
• /
• pp.117-126
• /
• 2008

지구중력장모델은 지오이드 모델링에 있어서 기준면을 결정하기 위하여 사용되어 왔으며, 1980년대 이후로 많은 전지구적 지오포텐셜모델이 개발되었다. 오늘날 EGM96과 EIGEN-GL04C 모델이 전세계적으로 가장 많이 사용되어 왔으나 EGM2008이라고 불리우는 지구중력장모델이 미국의 NGA에 의해 올해 개발되었다. 본 연구에서는 이러한 세 개의 지구중력장모델에 대하여 구면조화분석을 실시하고 그 결과를 비교하고자 하였다. 따라서 구면조화분석은 한반도 일원에 대하여 $1'{\times}1'$격자간격으로 EGM96과 EIGEN-GL04C 모델은 최대차수 360으로, EGM2008의 경우 차수를 360, 720, 1440, 2190으로 변화시켜 가면서 실시하였다. 정확도 평가를 위하여 464점의 GPS/leveling 데이터에서 기하학적 지오이드고가 계산되었으며, 평가결과 EGM2008 모델이 EGM96이나 EIGEN-GL04C 모델에 비하여 상당한 수준으로 정확도를 개선시킴을 알 수 있었으며 한반도 일원에서 14cm 이내의 정밀도로, LSC적합 이후에는 5.5cm의 정밀도로 지오이드고를 계산할 수 있음을 알 수 있었다.

• 자원환경지질
• /
• 제41권2호
• /
• pp.211-217
• /
• 2008

육상 및 해상에서 측정된 중력자료와 GRACE 인공위성으로부터 계산된 중력자료를 구면캡 조화분석(Spherical Cap Harmonic Analysis; SCHA)을 이용하여 통합하였다. 중력자료는 한국지질자원연구원에서 측정된 육상중력과 한국해양연구원과 국립해양조사원에서 측정된 해상자료를 이용하였으며, GRACE 인공위성 자료로는 구면조화함수의 계수형태로 되어있는 L-2 level 자료를 이용하여 중력이상값을 계산하였다 0.05도 간격으로 격자화 된 중력자료의 해상도와 구면캡 조화계수의 해상도를 일치시키기 위하여 조화계수를 order 80까지 설정하였으며 Generalized Minimal Residual (GMRES) 역산방법을 이용하여 구면캡 조화계수를 계산하였다. 이 계수로부터 다시 중력이상을 구한 결과 육상 및 해상자료와 0.950,그리고 GRACE 인공위성 자료와 0.995의 매우 높은 상관관계를 보여주어 본 연구의 방법이 매우 잘 적용 되었음을 알 수 있었다. 구면캡 조화분석의 적용으로 중자력 자료의 특성인 라플라스 방정식을 만족함으로써, 측정된 고도 이외에 다른 고도에서도 중력값을 계산할 수 있으며, 본 연구에서는 10 km에서 60 km 고도까지 중력이상을 계산하였다. 각 고도에서 매우 안정적인 결과를 얻을 수 있었으며, 인공위성 자료의 특성인 우수한 저주파성분과 육상 및 해상에서 측정된 자료의 상세한 고주파 성분이 매우 잘 융합되어 있는 것을 볼 수 있었다. 본 연구의 방법을 이용하여 여러가지 고도의 자료를 한꺼번에 통합할 수 있으므로 항공중력 둥의 자료가 추가될 경우, 더욱더 상세하고 안정적인 중력이상값을 계산 할 수 있을 것으로 기대된다.

• International Journal of Aerospace System Engineering
• /
• 제7권2호
• /
• pp.6-12
• /
• 2020

The precise prediction of future position of satellite depends on the accurate determination of orbit, which is also helpful in performing orbit maneuvers and trajectory correction maneuvers. For estimating the orbit of satellite many methods are being used. Some of the conventional methods are based on (i) Differential Correction (DC) (ii) Extended Kalman Filter (EKF). In this paper, Differential Evolution (DE) is used to determine the orbit. Orbit Determination using DC and EKF requires some initial guess of the state vector to initiate the algorithm, whereas DE does not require an initial guess since a wide range of bounds for the design unknown variables (orbital elements) is sufficient. This technique is uniformly valid for all orbits viz. circular, elliptic or hyperbolic. Simulated observations have been used to demonstrate the performance of the method. The observations are generated by including random noise. The simulation model that generates the observations includes the perturbation due to non-spherical earth up to second zonal harmonic term.

• 해양환경안전학회:학술대회논문집
• /
• 해양환경안전학회 2006년도 추계학술발표회
• /
• pp.137-141
• /
• 2006

선박용 디지털 컴퍼스를 사용하는 경우 선박의 진방위를 획득하기 위해서는 고정밀도의 자차와 편차가 필요하다. 편차는 지구자장의 주 자장과 경년변화에 대한 구면 지구 조화 모델을 이용한 WMM(World Magnetic Model)으로 예측 가능하였고, 자차는 포아송 방정식을 적용한 자차계수 합성과 분석 방법을 적용한 방법을 이용하여 획득 가능하였다. 실습선 '새누리호' 항해 중 디지털 컴퍼스에 편차와 자차를 가해준 결 과 정확한 진방위 획득이 가능하였다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
• /
• 제13권2호
• /
• pp.159-165
• /
• 2024

The Global Navigation Satellite System (GNSS) has been used as a tool to accurately extract the Total Electron Content (TEC) in the ionosphere. The multi-GNSS (GPS, GLONASS, BeiDou, Galileo, and QZSS) constellations bring new opportunities for ionospheric research. In this study, we develop a regional ionospheric TEC model using GPS, Galileo, and QZSS measurements. To develop an ionospheric model covering the Asia-Oceania region, we select 13 International GNSS Service (IGS) stations. The ionospheric model applies the spherical harmonic expansion method and has a spatial resolution of 2.5°×2.5° and a temporal resolution of one hour. GPS TEC, Galileo TEC, and QZSS TEC are investigated from January 1 to January 31, 2024. Different TEC values are in good agreement with each other. In addition, we compare the QZSS(J07) TEC and the Center for Orbit Determination in Europe (CODE) Global Ionosphere Map (GIM) TEC. The results show that the QZSS TEC estimated in the study coincides closely with the CODE GIM TEC.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
• /
• pp.1236-1238
• /
• 2003

The Earth's total magnetic field was extracted from on board TAM (Three Axis Magnetometer) observations of KOMPSAT-1 satellite between June 19th and 21st, 2000. In the pre-processing, the TAM's telemetry data were transformed from ECI (Earth Centered Inertial frame) to ECEF (Earth Centered Earth Fixed frame) and then to spherical coordination, and self-induced magnetic field by satellite bus itself were removed by using an on-orbit magnetometer data correction method. The 2-D wavenumber correlation filtering and quadrant-swapping method were applied to the pre-processed data in order to eliminate dynamic components and track-line noise, respectively. Then, the spherical harmonic coefficients are calculated from KOMPSAT-1 data. To test the validity of the TAM's geomagnetic field, Danish/NASA/French ${\phi}$rsted satellite's magnetic model and IGRF2000 model were used for statistical comparison. The correlation coefficient between ${\phi}$rsted and TAM is 0.97 and IGRF and TAM is 0.96. It was found that the data from on board magnetometer observations for attitude control of Earth-observing satellites can be used to determinate the Earth's total magnetic field and that they can be efficiently used to upgrade the global geomagnetic field coefficients, such as IGRF by providing new information at various altitudes with better temporal and spatial coverage.

• 한국측량학회지
• /
• 제27권6호
• /
• pp.699-710
• /
• 2009

한 국가에서 지오이드모델은 그 나라의 일관된 표고기준면을 제공함으로써 정확한 정표고를 결정할 수 있게 하며, 국가기준점의 평면위치 결정시 지오이드고를 고려한 측지망 조정계산을 실시함으로써 좌표결정의 정확도를 높일 수 있다. 본 연구는 말레이시아나 인도네시아와 비슷한 조건의 동남아시아 국가인 필리핀이 자국의 지오이드모델을 어떻게 개발하는 것이 최선인지 그 방법론을 연구한 연구이다. 따라서 본 연구에서는 전반적인 지오이드 결정이론을 살펴보고, 아시아 국가들에서의 지오이드 개발사례를 통하여 필리핀 일원에 가장 적합한 지오이드 모델 개발방안을 제시하고자 하였으며, 필리핀 일원에서 최신의 지구중력장 모델인 EGM2008을 해석하여 지오이드고와 중력이상을 계산하였다. 연구결과 항공중력방법에 기반한 중력 지오이드모델을 개발하고, 200점 내외의 GPS/leveling데이터에 의한 기하학적 지오이드고를 합성하여 하이브리드 지오이드 모델을 개발하는 것이 가장 합리적인 방법으로 연구되었다. 또한 스토크스적분의 수행은 4밴드 구면 FFT방법이, 중력지오이드모델 개발에는 EGM2008과 SRTM에 의한 remove and restore 기법이, 하이브리드 지오이드모델의 개발에는 Least square collocation 알고리즘이 제안되었다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
• /
• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
• /
• pp.589-592
• /
• 2005

Gravity characteristics and Moho undulations are investigated in the Korean peninsula by using satellite gravity data. According to the development of satellite geodesy, gravity potential models which have high accuracy and resolution were released. Using the EIGEN-CGOIC model based on low orbit satellite data such as CHAMP and GRACE, geoid and gravity anomaly were calculated by spherical harmonic analysis. The study area is located at $123^{\circ}\sim132^{\circ}E, 33^{\circ}\sim43^{\circ}$N including Korea. Free-air anomalies, which show the effect of terrain, have the values between $-37\sim724 mgal. After Bouguer correction, the range of simple Bouguer anomalies is $-221\sim246$ mgal. Complete Bouguer anomalies after terrain correction increase from continent to marine. This phenomenon is related rise of Moho discontinuity. The cut-frequency for extraction of Moho undulation was determined by power spectrum analysis, and then 3D inversion modeling was implemented. The mean, maximum, minimum, and standard deviation of Moho depth undulation are -26, -36, -8, and 4.9 krn, respectively.

• 한국측량학회지
• /
• 제33권6호
• /
• pp.497-506
• /
• 2015

Gravity variations due to the 2011 Tohoku (M9.0) earthquake, which occurred at the plate boundaries near the northeastern coast of Japan, were estimated through the GRACE spherical harmonic (Stokes) coefficients derived from the CSR. About -5 μGal gravity variation by the GRACE data was found in the back-arc basin area with respect to a reference gravity model. The mean gravity variations in the back-arc basin area and the Japan Trench area were -4.4 and -3.2 μGal in order. The small negative gravity variations around the Japan Trench area can be interpreted by both crustal dilatation and the seafloor topography change in comparison with the large negative gravity variations in the back-arc basin area by co-seismic crustal dilatation of the landward plate. From the results of the gravity variations, vertical displacements generated from relatively short wavelength caused by the earthquake were estimated by use of multi-beam bathymetric measurements obtained from JAMSTEC. The maximum seafloor topography changes of about ±50 m were found at west side of the Japan Trench axis by the earthquake. The seafloor topography change by the megathrust earthquake can be considered as the results of the landslide of the seafloor throughout the landward side.

• 한국지구과학회지
• /
• 제39권5호
• /
• pp.473-482
• /
• 2018

During the period of 2002 to 2017, the Gravity Recovery And Climate Experiment (GRACE) had observed time-varying gravity changes with unprecedented accuracy. The GRACE science data centers provide the monthly gravity solutions after removing the sub-monthly mass fluctuation using geophysical models. However, model misfit makes the solutions to be contaminated by aliasing errors, which exhibits peculiar north-south stripes. Two conventional filters are used to reduce the errors, but signals with similar spatial patterns to the errors are also removed during the filtering procedure. This would be particularly problematic for estimating the ice mass changes in Western Antarctic Ice Sheet (WAIS) and Antarctic Peninsula (AP) due to their similar spatial pattern to the elongated north-south direction. In this study, we introduce an alternative filter to remove aliasing errors using the Empirical Orthogonal Functions (EOF) analysis. EOF can decompose data into different modes, and thus is useful to separate signals from noise. Therefore, the aliasing errors are effectively suppressed through EOF method. In particular, the month-to-month mass changes in WAIS and AP, which have been significantly contaminated by aliasing errors, can be recovered using EOF method.