• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2004.04a
• /
• pp.78-78
• /
• 2004

인공위성의 추적 및 관측은 일반적인 천체관측 시스템과는 다른 특성을 요구한다. 특히 저궤도 인공위성은 추적 및 관측에 있어서 이러한 시스템의 특성이 더욱 강하게 나타난다. 경희대학교 인공위성관측소(KOSOF: KyungHee Optical Satellite Observing Facility)에서는 인공위성 관측용 시스템을 개발해오고 있으며, 자체적으로 개발한 시스템을 통해 중ㆍ고궤도 인공위성의 측광 및 분광관측을 수행하고 있다. (중략)

• The Optical Journal
• /
• s.142
• /
• pp.17-22
• /
• 2012

인공위성 레이저 추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 레이저를 이용하여 위성까지 거리를 측정하는 가장 정밀한 인공위성 추적 시스템이다. SLR 시스템의 원리는 극초단파의 레이저 빔을 광학 망원경을 통해 발사하여 인공위성에 장착된 레이저 반사경에 의해 반사되어 되돌아오는 레이저 빔의 왕복 비행 시간을 측정함으로써 거리를 구한다. 1964년 발사된 Beacon Explorer-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 NASA에 의해 처음 사용되었는데, 당시에는 거리측정 오차가 50m 수준이었다. 현재는 전자, 광학 및 제어 기술의 발달에 힘입어 그 오차가 mm 수준으로 크게 향상되어 인공위성 운영, 지구물리, 우주측지 및 우주감시 등 다양한 분야에 활용되고 있다. 미국을 비롯한 우주 선진국은 이미 다수의 SLR 시스템을 구축하여 운영하고 있으며, 현재 전 세계적으로 약 40여 개의 SLR 관측소가 국제레이저추적기구(ILRS, International Laser Ranging Service)에 가입하여 활동하고 있다. 또한 인공위성의 정밀한 거리측정을 위해 레이저 반사경이 장착된 위성 50여 개가 운영중에 있다. 고정밀 지구관측 위성 대부분에 레이저 반사경이 장착돼 있으며 러시아의 GLONASS 항법체계를 구성하는 모든 항법위성에도 레이저 반사경이 장착돼 있다. 또한 유럽우주기구에서 추진하는 갈릴레오 및 중국의 Compass 항법위성도 레이저 반사경이 장착될 예정이다. 최근에는 행성탐사 및 달탐사 우주선에 SLR 시스템의 활용 범위가 확대됨에 따라 SLR 시스템의 국제적 수요가 꾸준히 증가하고 있다. 우리나라의 나로과학위성 및 다목적실용위성 5호에도 레이저 반사경이 장착돼 발사되기 때문에 국내 독자적 레이저추적을 위해서 SLR 시스템 구축이 꾸준히 요구되어 왔다. 한국천문연구원은 2008년부터 SLR 시스템 개발을 추진했다. 2012년 9월에 40cm 크기의 망원경을 지닌 이동형 SLR 시스템 개발을 완료했으며 오는 2015년에는 1m급 고정형 SLR 시스템 개발을 완료할 예정이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.11
• /
• pp.1006-1015
• /
• 2016

This paper presents preliminary design and performance analysis of a fast and high precision Tracking Mount for 1m Satellite Laser Ranging(SLR) which is development by Korea Astronomy and Space science Institute(KASI). SLR is considered to be the most accurate technique currently available for the precise orbit determination of Earth satellites. The SLR technique measures the time of flight between pulses emitted from laser transmitter and pulses returned from satellites with laser retro-reflector array. It provides millimeter level precision of range measurements between SLR stations and satellites. A fast and high precision Tracking Mount for SLR which is proposed in this research should be capable of day and nighttime laser tracking about the satellites with laser reflectors from 200 km to 36,000 km altitude(geosynchronous orbit). In order to meet this requirement, we performed mechanical design and structural analysis for Tracking Mount. Also we designed the motion control system and conducted pre-performance analysis to obtain good performance results for a fast and high precision Tracking Mount.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.49 no.9
• /
• pp.771-780
• /
• 2021

The space Debris laser ranging system is called to be a definite type of satellite laser ranging system that measures the distance to satellites. It is a system that performs POD (Precise Orbit Determination) by measuring time of flight by firing a laser. Distance precision can be measured in mm-level units, and it is the most precise system among existing systems. Currently, KASI has built SLR in Sejong and Geochang, and utilized SLR data to verify the precise orbits of the STSAT-2C and KOMASAT-5. In recent years, due to the fall or collision of space debris, its satellites have been threatened, and in terms of security, laser tracking of space objects is receiving great interest in order to protect their own space assets and protect the safety of the people. In this paper, a 1.5m-class main mirror was applied for the system design of a multipurpose laser tracking system that considers satellite laser ranging and space object laser tracking. System preliminary performance analysis was performed based on Link Budget analysis considering specifications of major components.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.37 no.2
• /
• pp.164.2-164.2
• /
• 2012

인공위성레이저추적(SLR, Satellite Laser Ranging) 시스템은 인공위성까지 레이저를 발사하여 되돌아오는 시간간격을 측정함으로서 위성까지의 거리를 측정하는 시스템으로 현존하는 인공위성 궤도결정 시스템으로는 가장 정밀하다. 한국천문연구원은 우주추적 및 감시의 필요성이 증가함에 따라 2008년부터 40cm급 이동형 인공위성레이저추적 시스템을 개발을 시작하였고, 현재 개발을 완료하여 시험운영 중에 있다. 시스템 개발 과정 중에 발생할 수 있는 문제점들을 최소화하기 위해, 설계 단계에서 부품을 포함한 광기계 구조물에 대한 구조해석과, 실험실 프로토타입 구성 등을 실시하였다. 제작된 각 서브시스템별 조립 및 평가는 한국천문연구원이 보유한 광학계 조립 및 평가 시설을 이용하였다. 개발된 이동형 레이저 추적 시스템의 광학부는 추적마운트에 장착되었고, 현장 시험관측을 통해 수신광학계 및 광신호유도계의 정렬 및 제어항목 교정 등을 실시하였으며, 성공적으로 시험 영상 관측을 완료하였다. 이 발표에서는 이동형 레이저 추적 시스템 광학계의 개발 과정과 그 결과에 대해 보고한다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.30 no.1
• /
• pp.56.1-56.1
• /
• 2005

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
• /
• v.36 no.2
• /
• pp.130.2-130.2
• /
• 2011

지상의 관측소에서 특정 인공위성을 찾아내기 위해서는 위성의 정밀궤도 계산이 필요하다. 궤도상의 인공위성의 위치는 시간에 따라 계속 변하므로 이러한 위성의 위치를 실시간으로 추적하기 위해서는 컴퓨터를 이용한 계산이 필수적이다. 정밀한 계산 결과를 얻기 위하여 태양과 지상 관측소의 위치는 Astronomical Almanac과 지구 타원체 모델을 이용하여 계산 하였다. 인공위성의 궤도는 미공군 북미방공사령부(NORAD)에서 발표하는 TLE를 초기값으로 이용하여 J2 섭동효과를 포함한 위성의 위치 및 속도의 변화를 계산하여 SkyView로 나타내었다. 이렇게 나타낸 SkyView의 결과를 실제 위성의 궤적과 비교하여 위성의 궤도를 검증하였으며, 시간에 따른 위성의 광도 곡선 변화 계산 루틴을 작성하여 실제 위성을 찾아내기 위한 기초자료로 활용이 가능하도록 하였다. 모든 계산을 위한 프로그램을 Visual Studio.net 2010 환경에서 C++ 언어를 이용하여 작성하였으며, 결과를 나타내기 위하여 Nokia 사의 Cross Platform 라이브러리인 Qt를 이용하여 UI 제작 및 Visualization을 수행하였다. Qt 라이브러리는 C++ 언어를 기반으로 작성된 플랫폼 독립적인 GUI 라이브러리로써 MS Windows, Linux, MacOS 환경에서 사용이 가능하다. 이를 통해 운영체제에 관계없이 모든 컴퓨터 환경에서 동일한 유저 인터페이스를 이용하여 계산을 할 수 있다. 본 연구는 향후 우주물체탐색에 있어 독자적인 운영을 위한 프로그램으로 활용할 예정이다.

• Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
• /
• v.44 no.12
• /
• pp.1103-1111
• /
• 2016

Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) has been operating SLR (Satellite Laser Ranging) system with 2kHz repetition rate for satellite precise orbit and spin determination as well as space geodesy. But the SLR system was improved to be capable of laser ranging with high repetition rate, up to 10kHz by developing new operation software and novel range gate generator, called HSLR-10. The HSLR-10 will contribute to the accurate spin rate determination of geodetic satellites and geodetic research due to its largest repetition rate in the world. In this study, the development methodology and configuration of operation software are addressed, and its validation results are also presented.

• Bulletin of the Korean Space Science Society
• /
• 2002.10a
• /
• pp.68-68
• /
• 2002

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• v.5 no.1
• /
• pp.31-43
• /
• 1988

The differential correction process determining osculating orbital elements as correct as possible at a given instant of time from tracking data of artificial satellite was accomplished. Preliminary orbital elements were used as an initial value of the differential correction procedure and iterated until the residual of real observation (O) and computed observation(C) was minimized. Tracking satellite was NOAA-9 or TIROS-N series. Two types of tracking data were prediction data precomputed from mean orbital elements of TBUS and real data obtained from tracking 1.70 GHz HRPT signal of NOAA-9 using 5 meter auto-track antenna in Radio Research Laboratory. Accrding to thacking data either Gause method or Herrick-Gibbs method was applied to preliminary orbit determination. In the differential correction stage we used both of the Escobal(1975)'s analytical method and numerical method using f, g series for the comparision. The results between analytical and numerical ones are nearly consistent. And the differentially corrected orbit converged to the same value in spite of the differences between preliminary orbits of each time span.