• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권4호
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• pp.249-264
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• 2019

In this study, the precise orbit determination (POD) software is developed for optical observation. To improve the performance of the estimation algorithm, a nonlinear batch filter, based on the unscented transform (UT) that overcomes the disadvantages of the least-squares (LS) batch filter, is utilized. The LS and UT batch filter algorithms are verified through numerical simulation analysis using artificial optical measurements. We use the real optical observation data of a low Earth orbit (LEO) satellite, Cryosat-2, observed from optical wide-field patrol network (OWL-Net), to verify the performance of the POD software developed. The effects of light travel time, annual aberration, and diurnal aberration are considered as error models to correct OWL-Net data. As a result of POD, measurement residual and estimated state vector of the LS batch filter converge to the local minimum when the initial orbit error is large or the initial covariance matrix is smaller than the initial error level. However, UT batch filter converges to the global minimum, irrespective of the initial orbit error and the initial covariance matrix.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제32권3호
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• pp.221-228
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• 2015

To protect and manage the Korean space assets including satellites, it is important to have precise positions and orbit information of each space objects. While Korea currently lacks optical observatories dedicated to satellite tracking, the Korea Astronomy and Space Science Institute (KASI) is planning to establish an optical observatory for the active generation of space information. However, due to geopolitical reasons, it is difficult to acquire an adequately sufficient number of optical satellite observatories in Korea. Against this backdrop, this study examined the possible locations for such observatories, and performed simulations to determine the differences in precision of optical orbit estimation results in relation to the relative baseline distance between observatories. To simulate more realistic conditions of optical observation, white noise was introduced to generate observation data, which was then used to investigate the effects of baseline distance between optical observatories and the simulated white noise. We generated the optical observations with white noise to simulate the actual observation, estimated the orbits with several combinations of observation data from the observatories of various baseline differences, and compared the estimated orbits to check the improvement of precision. As a result, the effect of the baseline distance in combined optical GEO satellite observation is obvious but small compared to the observation resolution limit of optical GEO observation.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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• pp.604-607
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• 2005

All CCD pixels do not react uniformly even if the light of same radiance enters into the camera. This comes from the different camera optical characteristics, the read-out characteristics, the pixel own characteristics and so on. Usually, the image data of satellite camera can be corrected by the various image-processing methods in the ground. However, sometimes, the in-orbit correction is needed to get the higher quality image. Especially high frequency pixel correction in the middle of in-orbit mission is needed because the in-orbit data compression with the high frequency loss is essential to transmit many data in real time due to the limited RF bandwidth. In this case, this high frequency correction can prevent have to have any unnecessary high frequency loss. This in-orbit correction can be done by the specific correction table, which consists of the gain and the offset correction value for each pixel. So, it is very important to get more accurate correction table for good correction results. This paper shows the new algorithm to get accurate pixel correction table. This algorithm shall be verified theoretically and also verified with the various simulation and the test results.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권1호
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• pp.1-10
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• 2003

A precise kinematic orbit determination (P-KOD) procedure for Low Earth Orbiter(LEO) using the GPS ion-free triple differenced carrier phases is presented. Because the triple differenced observables provide only relative information, the first epoch's positions of the orbit should be held fixed. Then, both forward and backward filtering was executed to mitigate the effect of biases of the first epoch's position. p-KOD utilizes the precise GPS orbits and ground stations data from International GPS Service (IGS) so that the only unknown parameters to be solved are positions of the satellite at each epoch. Currently, the 3-D accuracy off-KOD applied to CHAMP (CHAllenging Min-isatellite Payload) shows better than 35 cm compared to the published rapid scientific orbit (RSO) solution from GFZ (GeoForschungsZentrum Potsdam). The data screening for cycle slips is a particularly challenging procedure for LEO, which moves very fast in the middle of the ionospheric layer. It was found that data screening using SNR (signal to noise ratio) generates best results based on the residual analysis using RSO. It is expected that much better accuracy are achievable with refined prescreening procedure and optimized geometry of the satellites and ground stations.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 1993년도 한국자동제어학술회의논문집(국내학술편); Seoul National University, Seoul; 20-22 Oct. 1993
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• pp.783-787
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• 1993

The dynamics for a two-body problem including perturbations due to nonspherical gravitation of the earth, gravitation of the sun and moon, radiation of the sun is studied. Orbit determination was performed by SVD filter. The simulation result shows that the characteristics of the satellite orbit have east-west and south-north drift. Therefore, the periodic magnitude of the control time and value in the view of the periodicity of error can be provided, and this result can be basic data to a station keeping problem with an orbit determination result.

• 한국항공우주학회지
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• 제33권11호
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• pp.41-47
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• 2005

현재 240여기의 상업용 정지궤도 통신위성이 운용 중에 있지만, GPS 등의 위치항법 위성의 고도보다 높을 뿐만 아니라 나쁜 가시성으로 인하여 중궤도 위치항법시스템을 사용할 수 없으므로 반드시 지상관제소에 의해 추적되어야 한다. 또한 지상관제소에서 관측할 경우 정지궤도 위성은 거의 움직이지 않는 것처럼 보이기 때문에 수 미터급의 정지궤도위성의 위치결정 정밀도를 높이기 위해서 충분히 멀리 떨어진 2곳 이상의 추적안테나를 사용하여야 한다. 따라서 본 논문에서는 정지궤도 위성의 궤도결정과 자동운용을 위해서 정지궤도 고도보다 높은 2일 주기의 원형궤도를 사용하는 GSPS(Geostationary Satellite Positioning System)을 제안하였다. GSPS는 지상추적소에서 정밀하게 위치가 결정된 자기 자신의 위치정보 및 시각정보, 보정데이터와 정지궤도 위성의 운용을 위한 명령을 GSPS 위성에 전송하여 정지궤도위성에 위치정보를 제공하는 기능을 한다.

• 한국지구과학회지
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• 제42권1호
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• pp.118-131
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• 2021

본 연구의 목적은 중학교 영재 학생들이 수행한 증거 기반 추론의 특징을 조사하는 것이었다. 연구를 위한 자료는 수도권에 위치한 한 대학교의 영재 교육원에서 중학교 영재 학생들이 비대면 방식으로 진행한 탐구 과제를 통해 수집되었다. 학생들에게 수성의 최대 이각을 관측한 자료를 제공하고 이 자료를 이용하여 수성의 공전 궤도를 작도하게 하였다. 또, 작도 전에 수성의 궤도에 대한 자신의 가설을 진술하게 하였으며 작도 결과를 증거로 삼아 수성 궤도의 모양을 추론하게 하였다. 학생들이 제출한 보고서의 내용을 분석하여 수성의 공전 궤도 모양에 관한 판단 유형을 5가지로 분류하고 가설 및 증거에 관한 추론 유형을 4가지로 분류한 후, 판단 유형에 따른 증거 기반 추론의 특징을 정리하였다. 분석 결과를 토대로, 증거 기반 추론에서는 증거에 대한 적절한 해석이 중요하고, 이론과 증거의 조화가 핵심적인 역할을 하며, 복수의 가설을 상정하는 것이 유리할 수 있음을 논의하였고, 지구과학 교육을 위한 시사점을 제안하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.26.2-26.2
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• 2008

YLPODS (Yonsei Laser-ranging Precise Orbit Determination System) is POD system using SLR (Satellite Laser Ranging) data. YLPODS is developed for two main purposes. The first purpose is to verify the result of POD using GPS data. The second purpose is to perform POD using only SLR data. In this study, YLPODS performance test is presented for checking the reliability of POD using only SLR data. To perform POD, the information of CHAMP and TOPEX mission is applied and SLR NP (Normal Point) data is used. The test is performed by checking both range precision and 3D accuracy (radial, along, cross direction). To confirm of 3D accuracy, CHAMP GENESIS orbit and TOPEX JPL orbit of NASA are used.

• 한국항공우주학회지
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• 제32권4호
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• pp.43-52
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• 2004

본 논문에서는 아리랑 1호의 실제 비행데이터를 이용하여 지상에서 정밀궤도결정을 수행한 후 얻을 수 있는 성능에 대해 분석하였다. 분석에 사용된 궤도결정 알고리즘은 바예 시안 최소자승법을 작용한 배치필터이며, 궤도결정 정밀도 평가를 위해 중첩법 (Overlap Method) 을 이용하였다. 또한, 미국 NORAD 의 TLE (Two-Line Element) 및 지상추적 데이터를 이용한 궤도결정 결과들과의 비교, 분석도 수행하였다. 궤도결정 정밀도에 영향을 미칠 수 있는 요인, 즉 관측데이터 종류 및 탑재시계 편류 (On-Board Time Drift)에 의한 정밀도 변화에 대해서도 분석되어졌다. 본 연구결과, 중첩법 평가에 의한 30시간 GPS 항행해 위치 성분만을 이용한 궤도결정 정밀도는 5m RMS 수준이었으며, GPS 항행해 중 속도 성분은 궤도결정 시 사용하지 않는 것이 바람직하며, 타 관측데이터를 이용한 궤도결정 결과와의 비교를 통해 심각한 시각 바이어스에 의한 뚜렷한 정밀도 저하는 없음을 알 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권2호
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• pp.163-172
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• 2002

위성에 탑재된 GPS 수신기의 관측 자료를 활용하여 저궤도위성의 정밀궤도 결정을 위해서 반드시 필요한 관측 자료 전처리에 관련된 연구를 수행하였다. 전처리 과정에서는 반송파 위상 자료와 코드 자료에 있는 사이클 슬립, 시계 오차, 불량 관측값, 이온층 지연 효과 등을 제거하거나 보정하여 일정한 간격으로 재정렬된 이중차분 자료를 생성한다. DGPS 방식을 이용하여 저궤도 위성의 정밀궤도결정을 수행하면 그 정밀도가 수 미터에서 수 센티미터 수준에 달하기 때문에 전처리 과정에서도 그 정밀도에 영향을 미치지 않을 정도로 관측 자료의 편집이 정밀하게 수행되어야 한다. 그러나 GPS수신기가 자료를 수집하는 시간간격에 따라 관측 자료를 분해할 수 있는 한계가 달라지기 때문에 자료의 수신시간간격은 전처리의 성능과 직결된다. 또한 수신기의 성능과 수신기를 탑재한 위성의 고도에 따라서 자료의 질이 달라지기도 하므로, 이 논문에서는 DGPS 방식에 의한 위성의 정밀궤도결정을 수행하기 위한 전처리 과정에서 수신시간간격, 수신기의 성능과 위성의 고도에 따른 전처리의 성능을 분석하여 시간간격과 수신기의 종류에 따라 사용할 수 있는 전처리 방법을 제안하였다.