Orbit Prediction using Almanac for GLONASS Satellite Visibility Analysis

GLONASS 위성 가시성 분석을 위한 알마낙 기반 궤도 예측

  • 김혜인 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과) ;
  • 박관동 (인하대학교 공과대학 지리정보공학과)
  • Published : 2009.04.30

Abstract

Even though there are next generation Global Navigation Systems in development, only GPS and GLONASS are currently available for satellite positioning. In this study, GLONASS orbits were predicted using Keplerian elements in almanac and the orbit equation. For accuracy validation, predicted orbits were compared with precise ephemeris. As a result, the 3-D maximum and RMS (Root Mean Square) errors were 155.4 km and 56.3 km for 7-day predictions. Also, the GLONASS satellite visibility predictions were compared with real observations, and they agree perfectly except for several epochs when the satellite signal was blocked nearby buildings.

다양한 차세대 위성항법시스템들이 개발되고 있지만, 현재 사용자가 측위에 이용할 수 있는 위성항법시스템은 GPS와 GLONASS 뿐이다. 이 연구에서는 GLONASS의 궤도력 중에서 알마낙을 이용하여 위성궤도를 예측하고 예측궤도의 정확도를 평가하였다. 예측궤도를 생성하기 위하여 알마낙 파일에 포함되어 있는 케플러 궤도요소와 궤도방정식을 이용하였으며, 그 결과는 정밀궤도력과의 좌표 비교를 통하여 정확도를 검증하였다. 그 결과, 7일 동안 예측한 위성궤도의 3차원 최대오차는 155.4km로 나타났으며, RMS 오차는 56.3km로 나타났다. 또한 실제관측 결과와의 비교를 통해 궤도오차가 위성의 가시성을 분석하는데 무리가 없는 수준임을 확인하였다.

Keywords

References

  1. 건설교통부 (2005), Post GPS 시대에 대비한 국가 위치 정보 관리전략 연구
  2. 김혜인 (2009), 위성측위 가용성 및 정확도 향상 평가를 위한 통합 GNSS 시뮬레이터 개발, 석사학위논문, 인하대학교, pp. 30-47
  3. 남기욱, 허문범, 심주영 (2007), 위성항법시스템 및 보강시스템의 구축 현황, 항공우주산업기술동향, 한국항공우주연구원, 제 5권, 제 1호, pp. 65-74
  4. 서용철, 이양원 (2007), 통합 GNSS 환경에서 도시공간위성측위의 가용성 평가 시뮬레이션, 한국측량학회지,한국측량학회, 제 25권, 제 3호, pp. 231-238
  5. 송종화, 지규인, 정성균, 이상욱, 김재훈 (2008),GPS/Galileo 통합항법알고리즘 구현 및 시각 및 좌표계차이에 따른 영향 분석, 한국항공우주학회지, 한국항공우주학회, 제 36권, 제 2호, pp. 171-178 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2008.36.2.171
  6. 유경호, 강태삼, 성상경, 이은성, 정성균, 신천식, 이상욱, 이영재 (2007), 도심에서의 3차원 GIS 기반 위성항법시스템 가시성 분석, 한국항공우주학회지, 한국항공우주학회, 제 35권, 제 12호, pp. 1095-1100 https://doi.org/10.5139/JKSAS.2007.35.12.1095
  7. 이동락, 이홍규, 배경호 (2005), GPS/Galileo 결합 시스템의 측위 성능 분석, 한국측량학회지, 한국측량학회,제 23권, 제 3호, pp. 283-292
  8. Bazlov, Y., Galazin, V., Kaplan, B., Maksimov, V. and Roguzin, V. (1999), GLONASS to GPS: A new coordinate transformation, GPS World, January, pp. 54-58
  9. Hofmann-Wellenhof, B., Lichtenegger, H., and Wasle, E.(2007), GNSS-Global Navigation Satellite Systems,Springer-Verlag
  10. IAC 홈 페 이 지 , The Information-Analytical Center,http://www.glonass-ianc.rsa.ru/
  11. ICD-GLONASS (2002), GLONASS Interface Control Document (version 5.0), Coordinational Scientific Information Center Russian Space Forces, Moscow
  12. IGS 홈 페 이 지 , International GNSS Service,http://igscb.jpl.nasa.gov/
  13. Roßbach, U. (2000), Positioning and navigation using the Russian satellite system GLONASS, Schriftenereihe der Universitüt der Bundeswehr M\dott{u}nchen, Vol. 71
  14. Suh, Y.-C. and Shibasaki, R. (2007), Evaluation of satellitebased navigation services in complex urban environments using a three-dimensional GIS, IEICE Transactions on Communications, E90-B, pp. 1816 https://doi.org/10.1093/ietcom/e90-b.7.1816