• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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• pp.2325-2330
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• 2003

GPS based orbit determination system for the KOMPSAT-2 has been developed. Two types of orbit determination software such as operational orbit determination and precise orbit determination are designed and implemented. GPS navigation solutions from on-board the satellite are used for the operational orbit determination and raw measurements data such as C/A code pseudo-range and L1 carrier phase for the precise orbit determination. Operational concept, architectural design, software implementation, and performance test are described.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제21권3호
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• pp.221-232
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• 2004

TLE로부터 SGP4/SDP4 모델을 이용하여 인공위성의 가상의 위치 정보를 얻은 후 Gauss 방법을 사용하여 인공위성의 예비궤도를 결정해보았다. 예비궤도 결정에 필요한 임의의 세 점 사이의 시간간격을 변화시켜 얻은 결과를 위성의 위치 참값과 비교하여 최소의 차이를 가지는 관측 시간 간격을 찾아보았으며, Gauss 예비궤도 결정법의 성능을 비교, 분석하였다. 실제 인공위성 관측 결과와의 비교를 위해서 한국천문연구원의 광시야 망원경을 사용하여 GPS위성(PRN 26)과 무궁화 2호의 광학관측 데이터를 얻은 후 같은 방법으로 예비궤도를 결정해 보았다. 인공위성의 정밀궤도결정을 위하여 시뮬레이션에서 얻어진 가상의 광학관측 데이터를 가지고 정밀케도결정을 수행하였으며, 관측 데이터의 오차와 관측 시간 간격에 따라 정밀궤도결정을 수행하여 원하는 정밀도를 얻기 위한 관측 시스템의 조건에 대해서 알아보았다.

• 항공우주기술
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• 제10권1호
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• pp.167-174
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• 2011

본 논문에서는 자동으로 GPS 원시데이터를 이용한 정밀궤도를 결정하는 시스템의 개발에 대해 기술하였다. 수 m 이상의 궤도결정 정밀도를 요구하는 일상적인 궤도데이터 처리 과정에 비해 1m ($1{\sigma}$) 혹은 서브미터 이하의 정밀한 궤도를 요구하는 궤도데이터 처리에는 보다 복잡한 처리과정을 요구한다. 본 논문에서는 정밀궤도결정을 자동으로 처리하기 위한 시스템 구성 및 시험결과에 대해 기술하였다. 구현된 정밀궤도결정 자동화 시스템은 위성관제를 위한 비행역학시스템의 일부로써 활용할 수 있으며, 저자에 의해 기존에 개발된 궤도운용 자동처리 시스템과 연계하여 다중 위성 정밀궤도결정 시스템으로 응용이 가능하다.

• Journal of Positioning, Navigation, and Timing
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• 제1권1호
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• pp.59-64
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• 2012

Precise Point Positioning (PPP) has been widely used in navigation and orbit determination applications as we can obtain precise Global Positioning System (GPS) satellite orbit and clock products. Kinematic PPP, which is based on the GPS measurements only from the spaceborne GPS receiver, has some advantages for a simple precise orbit determination (POD). In this study, we developed kinematic PPP technique to estimate the orbits of GRACE-A satellite. The comparison of the mean position between the JPL's orbit product and our results showed the orbit differences 0.18 cm, 0.54 cm, and 0.98 cm in the Radial, in Along-track, and Cross-track direction respectively. In addition, we obtained the root mean square (rms) values of 4.06 cm, 3.90 cm, and 3.23 cm in the satellite coordinate components relative to the known coordinates.

• 한국항행학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.535-541
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• 2019

이 논문에서는 한국형 GPS 정밀궤도 결정 기술 개발을 위한 기반 연구로써 항법위성의 기준궤도 추정을 위한 스크립트를 개발하고 성능을 분석하였다. 이를 위해 JPL Flinn AC의 자료처리 전략을 적용하였으며, GIPSY-OASIS를 이용하여 리눅스기반 스크립트를 개발하였다. 추정된 기준궤도의 정확도 분석을 위해 국제 데이터센터에서 제공되고 있는 정밀궤도력과 비교하였다. 그 결과 추정된 기준궤도와 정밀궤도력 간 위성좌표가 거의 동일한 경향을 보였으며, 분석 시작 및 종료 시점에서 일부 위성의 오차가 비교적 큰 것으로 나타났으나 대부분의 위성이 ±2 cm 범위에서 수렴하는 것으로 나타났다. 두 궤도력 간 평균오차는 모든 방향으로 1 cm 이하로 나타났으며, 표준편차 역시 1 cm 수준으로 나타나 기준궤도 추정성능이 우수한 것을 알 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제19권4호
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• pp.385-394
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• 2002

SLR(Satellite Laser Ranging)은 위성과 관측소간 거리를 가장 정밀하게 측정할 수 있는 시스템이다. 1964년 발사된 Beacon-B 위성의 궤도결정을 위해 SLR 기술이 처음 사용되었는데 거리측정 정밀도가 m 수준이었다. 현재 single shot 정밀도는 cm, NP(Normal Point)는 mm수준으로 발전하였다. 이 연구에서는 SLR을 이용한 궤도결정 알고리즘을 개발하여 GPS(Global Positioning System)-36위성의 정밀 궤도를 결정하였다. 알고리즘의 정밀도를 검증하기 위해 산출한 정밀 궤도를 IGS(International GPS Service)에서 제공하는 정밀 궤도력과 비교하였는데 74cm의 RMS(Root Mean Square)를 얻었다. 또한, SLR 시스템의 관측잔차 RMS는 55mm 미만으로 알려져 있지만 이 연구에서는 44mm 결과를 얻을 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제28권1호
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• pp.55-62
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• 2011

The precise orbit determination (POD) of low earth orbiter (LEO) has complied with its required positioning accuracy by the double-differencing of observations between International GNSS Service (IGS) and LEO to eliminate the common clock error of the global positioning system (GPS) satellites and receiver. Using this method, we also have achieved the 1 m positioning accuracy of Korea Multi-Purpose Satellite (KOMPSAT)-2. However double-differencing POD has huge load of processing the global network of lots of ground stations because LEO turns around the Earth with rapid velocity. And both the centimeter accuracy and the near real time (NRT) processing have been needed in the LEO POD applications--atmospheric sounding or urgent image processing--as well as the surveying. An alternative to differential GPS for high accuracy NRT POD is precise point positioning (PPP) to use measurements from one satellite receiver only, to replace the broadcast navigation message with precise post processed values from IGS, and to have phase measurements of dual frequency GPS receiver. PPP can obtain positioning accuracy comparable to that of differential positioning. KOMPSAT-5 has a precise dual frequency GPS flight receiver (integrated GPS and occultation receiver, IGOR) to satisfy the accuracy requirements of 20 cm positioning accuracy for highly precise synthetic aperture radar image processing and to collect GPS radio occultation measurements for atmospheric sounding. In this paper we obtained about 3-5 cm positioning accuracies using the real GPS data of the Gravity Recover and Climate Experiment (GRACE) satellites loaded the Blackjack receiver, a predecessor of IGOR. And it is important to reduce the latency of orbit determination processing in the NRT POD. This latency is determined as the volume of GPS measurements. Thus changing the sampling intervals, we show their latency to able to reduce without the precision degradation as the assessment of their precision.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제26권2호
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• pp.229-236
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• 2009

다목적실용위성-5호는 2010년 발사를 목표로 고도 550km의 저궤도에 위치하게 될 것이다. 다목적실용위성-5호의 임무인 고정밀 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 처리하기 위해서는 정확한 위성의 위치(20cm) 와 속도(0.03cm/s)가 결정되어야 한다. 이러한 요구 조건은 한국 전자통신연구원에서 개발한 ETRI GNSS Precise Orbit Determination(EGPOD) 소프트웨어로 검증하였다. 0.1Hz 수신 주기의 SAC-C 위성 반송파위상 데이터로 정밀궤도결정을 수행하였다. 이중 주파수 GPS 데이터를 사용하여 수신 선호의 전리층 오차를 대부분 제거하고 이중 차분된 데이터를 생성함으로써 GPS 위성과 수신기의 공통된 시계 오차를 없앴다. 동역학 모델 접근 방법을 이용하였고, Batch Least Square Estimator(BLSE) 필터로 각 데이터 아크(arc) 에 해당하는 위성의 위치와 속도, 대기저항 계수, 태양풍 계수를 추정하였다. 또한 정밀한 동역학 모델을 위하여 모델 되지 않은 부정확한 가속도 항을 보충하는 경험 가속도를 추가하였다. 경험 가속도는 위성의 공전 주기(revolution) 당 한번씩 시선방향(radial), 진행방향(along-track), 수직방향(cross-track)으로 추정하고, 수직방향의 상수 항에 대해서는 해당 데이터 아크에 관하여 부가적으로 추정하였다. 정밀궤도결정 결과 검증을 위하여 EGPOD 소프트웨어에서 얻어진 결과와 JPL에서 제공하는 정밀궤도력(Precise Orbit Ephemeris)을 비교하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제42권8호
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• pp.661-673
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• 2014

본 논문에서는 한국항공우주연구원에서 개발한 우주파편 충돌위험 종합관리 시스템(KARISMA, KARI Collision Risk Management System)의 궤도결정 기능을 이용하여, 정지궤도위성의 광학 관측데이터에 기반한 정밀궤도결정을 수행하였다. 광학 관측데이터로는 정지궤도 위성 ARTEMIS에 대한 유럽우주기구(ESA, European Space Agency)의 실제 광학 관측데이터를 사용하였다. 동일한 관측데이터에 대해 유럽우주기구의 정밀궤도결정 시스템을 통해 얻은 궤도결정 결과와 비교했을 때 약 420 m 정도의 평균 위치오차가 있음을 확인하였다. 또한, 4일간의 광학 관측데이터를 바탕으로 얻은 궤도결정 결과를 이용하여 궤도예측을 수행하였으며, 유럽우주기구의 궤도결정 결과와 비교했을 때 3일 동안 대략 500~600 m 수준의 위치오차를 보였다. 이러한 결과들에 기반하여 KARISMA의 궤도결정 성능이 우주파편 충돌위험 분석을 위해 사용가능한 수준임을 확인할 수 있었다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제29권3호
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• pp.275-285
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• 2012

In this study, we present preliminary results of precise orbit determination (POD) using satellite laser ranging (SLR) observations for International Laser Ranging Service (ILRS) Associate Analysis Center (AAC). Using SLR normal point observations of LAGEOS-1, LAGEOS-2, ETALON-1, and ETALON-2, the NASA/GSFC GEODYN II software are utilized for POD. Weekly-based orbit determination strategy is applied to process SLR observations and the post-fit residuals check, and external orbit comparison are performed for orbit accuracy assessment. The root mean square (RMS) value of differences between observations and computations after final iteration of estimation process is used for post-fit residuals check. The result of ILRS consolidated prediction format (CPF) is used for external orbit comparison. Additionally, we performed the precision analysis of each ILRS station by post-fit residuals. The post-fit residuals results show that the precisions of the orbits of LAGEOS-1 and LAGEOS-2 are 0.9 and 1.3 cm, and those of ETALON-1 and ETALON-2 are 2.5 and 1.9 cm, respectively. The orbit assessment results by ILRS CPF show that the radial accuracies of LAGEOS-1 and LAGEOS-2 are 4.0 cm and 5.3 cm, and the radial accuracies of ETALON-1 and ETALON-2 are 30.7 cm and 7.2 cm. These results of station precision analysis confirm that the result of this study is reasonable to have implications as preliminary results for administrating ILRS AAC.