• 한국철도학회논문집
• /
• 제19권4호
• /
• pp.547-554
• /
• 2016

본 연구는 궤도 틀림을 관리하기 위한 궤도 품질 지수(TQI)의 진전율 추정에 관한 것이다. 이와 관련한 기존 연구 대부분은 시간에 따른 TQI 값의 선형 회귀분석을 통해 구해진 기울기를 기준으로 상수 진전율을 제시하는 데 그치고 있다. 본 연구는 과거 데이터 혹은 전문가의 식견으로부터 도출되는 파라미터의 사전 분포를 효과적으로 반영할 수 있으며, 파라미터값의 확률 분포를 유도해 낼 수 있는 베이지안 방법론에 기초한 진전율 추정 모델을 제안하고, 기존의 전통적인 회귀분석 모형과의 비교 연구를 통해, 베이지안 방법론의 활용 가능성을 검토해 보았다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제36권6호
• /
• pp.629-635
• /
• 2012

궤도로봇은 궤도의 미끄럼 때문에 위치추정의 신뢰도가 낮다. 본 논문은 엔코더 기반의 휠오도메트리와 비주얼 오도메트리의 퍼지 융합을 이용하여 궤도로봇을 위한 새로운 위치추정 방법을 제안한다. 비주얼 오도메트리는 충분한 수의 영상 특징점이 없을 경우 정확성이 저하된다. 두 방법을 융합하기 위한 각각의 가중치는 주위 환경에 따른 퍼지 결정을 통해 제어된다. 실험 결과는 제안한 방법으로 강화된 궤도 로봇의 위치추정 성능을 보인다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제39권3호
• /
• pp.275-282
• /
• 2015

최근 전투에서 인명 손실을 최소화하기 위해 사람이 접근하기 어려운 지역에서 부상병을 구조해내는 로봇(Vecna Bear type robot)이 개발되고 있다. Vecna BEAR 형 로봇은 험한 지형을 주행하게 되므로 큰 진동 및 전복에 의해 부상자에게 충격을 가할 수 있다. 이러한 로봇의 안정성을 보장하기 위해서는 다양한 환경에 대해 주행 한계속도를 실시간으로 추정할 수 있는 알고리즘이 요구된다. 따라서 한계속 도추정 알고리즘을 수행하기 위하여 실시간 해석이 가능한 동역학 모델이 필요하다. Vecna BEAR 형 로봇의 구동부인 궤도는 실제로 많은 요소로 구성되어 있기 때문에 궤도의 다물체 동역학 모델에 의한 실시간 해석은 불가능하다. 그러므로 적은 해석량과 합당한 정확성을 만족하는 lumped 궤도 모델이 필요하다. 본 연구에서는 이러한 lumped 궤도 모델링을 수행하였고, 다물체 동역학 상용 프로그램인 RecurDyn 을 이용하여 견인력을 검증하였다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.163.1-163.1
• /
• 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.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제14권5호
• /
• pp.610-617
• /
• 2010

본 논문에서는 GPS 위성의 방송 궤도력 이상의 특성에 관하여 위성의 위치오차와 위성과 수신기 간 거리오차의 비교를 통해 분석하였다. 방송 궤도력 이상이 수신기의 위치 추정치에 미치는 영향은 위치오차에 의해 유발되는 거리오차와 밀접한 관련을 갖는다. 또한 거리오차는 위성 위치오차의 방향과 시선각 벡터의 방향에 의해 결정된다. 따라서 방송 궤도력 이상의 특성을 분석하기 위하여 방송 궤도력 각 변수를 위성 궤도의 크기와 모양을 결정하는 변수, 위성 궤도의 기울기를 결정하는 변수, 궤도에서의 위성의 위치를 결정하는 변수들로 분류하였다. 분류된 변수들의 특징을 바탕으로 위치변화가 수신기 위치 추정치에 미치는 영향을 분석하였다.

• 한국항공우주학회지
• /
• 제45권4호
• /
• pp.310-317
• /
• 2017

오늘날 다양한 나라에서 위성항법시스템을 운용, 개발하고 있다. 또한 GNSS의 성능향상을 위해 정지궤도위성을 이용하는 SBAS가 운용 중에 있다. 가장 대표적으로 사용되는 SBAS는 미국에서 개발한 GPS의 WAAS이다. SBAS에서는 사용자에게 정확성, 가용성, 연속성, 무결성을 보장하기 위해 다양한 알고리즘이 사용되고 있다. 이 중 위성에 대한 무결성을 보장하기 위한 알고리즘이 있다. 이 알고리즘은 위성오차를 추정하고 보정정보를 생성하여 사용자에게 제공한다. 여기서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하게 된다. 이렇게 위성궤도오차를 3차원으로 추정하기 위해서는 기준국 배치가 중요하게 된다. 기준국의 배치가 넓을수록 시선각 벡터가 넓게 분포되어 추정 정확도가 향상될 수 있다. 여기서 대표적 SBAS 운영국인 미국과 한국의 지역적 특성으로 인한 분석을 수행하고자 한다. 한국은 미국에 비해 매우 협소한 지리적 특성을 가지고 있다. 따라서 3차원 위성궤도오차 추정 기법을 그대로 사용하기 어렵다. 본 논문에서는 협역지역에서 위성궤도오차를 3차원으로 추정하는 것이 아닌 스칼라로 값으로 사용하는 방식을 제안한다. 제안하는 기법은 기준국(Reference)과 위성간의 시선각 (LOS, Line-Of-Sight) 벡터에 궤도오차를 투영한 스칼라 값을 이용하는 것이다. 이 방식을 이용하여 정상상태, 고장상태의 한국과 미국지역에서 기저선 거리에 따른 오차 변화를 확인하도록 한다. 이 오차변화 차이를 비교하여 제안하는 기법의 사용 가능성을 제시한다.

• 천문학회보
• /
• 제37권2호
• /
• pp.173.1-173.1
• /
• 2012

천리안 위성 원격측정명령계 RF부는 위성 장착 이후 발사 전까지 여러 단계의 위성체레벨 기능시험을 거치며 요구 성능을 만족하는지를 충분히 확인하였다. 위성 발사후부터 정상궤도 진입 후에 발사전 원격측정명령계 RF가 원하는 요구 기능 및 성능을 만족하고 있는지를 확인하는 궤도운용시험이 수행되었다. 본 논문은 원격측정명령계 RF부의 궤도운용시험 계획에 따라 수행하여 얻어진 시험 결과에 대한 분석에 대한 것이다. 먼저 발사 후 LEOP 동안 원격명령이 정상적으로 수신되고 수행되는지 확인하였다. 그 이후 원격명령이 언락되는 수신 파워 임계(Threshold) 입력 레벨 확인을 확인하였으며 원격측정 다운링크 주파수 변이가 요구범위에 있는지 확인하였으며, 수신신호 스펙트럼 측정을 통해 TM EIRP를 추정한 결과 링크 버짓 마진 대비 추가적인 마진이 있음을 확인하였으며 또한 TM 송신 신호 변조지수가 추정범위 안에 있는지를 확인하였다. 그리고 레인징 시험을 통해 수신기 및 레인징 기능이 정상적으로 동작하고 있음을 확인하였다. 이 궤도운용시험 결과는 후속 정지궤도복합위성 원격측정명령계 RF부 궤도운용시험을 위한 비교 자료로 활용될 것이다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제22권6호
• /
• pp.585-590
• /
• 2018

GPS 위성의 궤도는 위성의 GPS 측정치와 정밀한 위성의 동역학을 함께 고려하여 정밀하게 추정 할 수 있다. 대부분의 위성 동역학 성분은 위성의 위치와 속도와 알려진 모델 식의 수식과 계수 값을 활용하여 정밀한 구현이 가능하다. 그러나 태양풍에 의한 힘은 모델을 선정하고, 모델의 계수를 추정해야 한다. 이 때, 모델에 따라 구현 성능이 달라질 수 있다. 따라서 본 논문은 CODE에서 생성한 정밀 궤도력을 활용해, 다양한 태양풍 모델의 계수를 추정하고 각 모델을 활용한 궤도 전파 모델의 정확도를 비교 분석했다. 결과적으로 ECOM 모델과reduced ECOM을 활용하는 경우, CODE 1일궤도와 cm level 오차를 가지는 궤도전파모델을 구현할 수 있음을 확인했다. 또한 SRP 모델을 구현하지 않는 경우 수십 m의 오차를 가짐을 확인할 수 있었다.

• 한국측량학회지
• /
• 제24권1호
• /
• pp.47-55
• /
• 2006

이 논문에서는 SPOT위성영상을 이용하여 위성의 위치와 회전각에 기반한 센서모델과 위성의 궤도와 자세각에 기반한 센서모델의 성능을 분석한다. 센서모델의 성능은 기존의 논문에서 사용한 번들조정 정확도에 추가하여 외부표정요소 추정의 정확도를 함께 분석한다. 특히 이 논문에서는 외부표정요소의 정확도를 분석하는 방법의 하나로, 한 영상을 기준으로 수립된 센서모델을 동일 궤도에서 촬영한 인접영상에 적용하여 그 정확도를 분석한다. 분석 결과 센서모델 수립의 목적이 번들조정 정확도에만 있다면 위성의 위치 및 자세의 2차항을 미지수로 모델하는 위치-회전각 모델과 궤도-자세각 모델을 모두 사용할 수 있음을 알 수 있었다. 또한 SPOT 위성영상과 같이 거울회전방식을 사용하는 위성영상에 있어서 단일영상에 대해서는 위치-회전각 모델과 궤도-자세각 모델의 외부 표정요소 추정의 성능이 유사하게 나타났으나 인접 영상에 센서모델을 적용해본 결과 위성의 위치 및 자세의 상수항을 미지수로 사용하는 궤도-자세각 모델이 가장 정확한 것으로 나타났다.

• 한국철도학회논문집
• /
• 제13권3호
• /
• pp.304-308
• /
• 2010

본 연구에서는 웨이브렛 변환을 이용하여 궤도틀림을 식별하는 방법을 제시하였다. 궤도틀림과 대차 가속도응답신호에 의한 등가 웨이브렛 SISO 전달함수를 정의하였다. 현장에 적용되는 검측차의 25cm단위 궤도검측 기준에 맞추어 궤도틀림과 대차가속도 응답신호를 조정하였다. 웨이브렛 변환을 적용하기 전 입력데이터는 웨이브렛 변환 정의 조건에 맞추어 범위를 재조정한 회귀신호이다. 또한, 웨이브렛 역전 달 함수를 정의하여, 궤도틀림을 역 추정하였다. 추정된 궤도틀림과 실제의 궤도틀림의 비교를 위해 상관도와 FRF를 비교 분석하였다. 예측된 값과 기준 값 과의 잔 차의 분산비로 정의되는 틀림지수를 사용하여 궤도틀림의 이상을 분석하였으며, 개발될 알고리즘을 검증하기 위하여 시뮬레이션 연구를 수행하였다.