• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제28권3호
• /
• pp.193-201
• /
• 2011

A strategy for geostationary orbit (or geostationary earth orbit [GEO]) surveillance based on optical angular observations is presented in this study. For the dynamic model, precise analytical orbit model developed by Lee et al. (1997) is used to improve computation performance and the unscented Kalman filer (UKF) is applied as a real-time filtering method. The UKF is known to perform well under highly nonlinear conditions such as surveillance in this study. The strategy that combines the analytical orbit propagation model and the UKF is tested for various conditions like different level of initial error and different level of measurement noise. The dependencies on observation interval and number of ground station are also tested. The test results shows that the GEO orbit determination based on the UKF and the analytical orbit model can be applied to GEO orbit tracking and surveillance effectively.

• 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.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
• /
• 한국항해항만학회 2006년도 International Symposium on GPS/GNSS Vol.1
• /
• pp.501-503
• /
• 2006

We have processed the GPS data using several high quality GPS data processing softwares for last decade. Bernes and GIPSY II are some of them. Though these programs have different characteristics in terms of structures and processing philosophies, high quality results from these are still comparable. KASI Space Geodesy Research Division has developed several GNSS data processing softwares like the quasi real-time ionospheric parameter estimator, orbit propagator and estimator, and precision positioning estimator. However, we are currently in needs of our own comprehensive GNSS data processing software with the European Galileo system on the horizon. KASI team has worked on a preliminary pilot project for the software and is making block pieces for the software. The roadmap, the description, and brief results of KASIOPEA (KASI Orbit Propagator and EstimAtor) are presented in this paper.

• International Journal of Aeronautical and Space Sciences
• /
• 제8권1호
• /
• pp.122-128
• /
• 2007

In this paper, a method of station keeping strategy using relative orbital motion and numerical optimization technique is presented for geostationary satellite. Relative position vector with respect to an ideal geostationary orbit is generated using high precision orbit propagation, and compressed in terms of polynomial and trigonometric function. Then, this relative orbit model is combined with optimization scheme to propose a very efficient and flexible method of station keeping planning. Proper selection of objective and constraint functions for optimization can yield a variety of station keeping methods improved over the classical ones. Nonlinear simulation results have been shown to support such concept.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.900-909
• /
• 2012

저궤도 위성에 탑재하는 위성항법 수신기는 관측된 신호를 필터링하고 신호중단 시 궤도예측을 수행하는 항법필터를 장착하는데, 사용하는 위성동역학 모델이 필터성능을 주로 결정하게 된다. 본 연구에서는 항법필터에 필요한 정밀위성동역학 알고리듬을 연구하고 이를 계산하는 프로그램을 개발하였다. 정밀 중력가속도, 정밀좌표변환, 3체 중력, 대기저항, 태양복사압 모델을 결합하였으며, 해외 정밀궤도결정 프로그램을 이용하여 정확도를 검증하였다. 시뮬레이션과 실제 궤도 데이터를 사용하여 초기위치 정확도에 따른 궤도예측정확도를 분석 하였다. 개발된 모델은 위성탑재용 실시간 항법필터에 적용되는 동역학모델로는 충분한 정확도를 가지는 것을 확인하였다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
• /
• 한국우주과학회 2011년도 한국우주과학회보 제20권1호
• /
• pp.24.4-24.4
• /
• 2011

Frozen orbit concept is very useful in designing particular mission orbits including the Sun-synchronous and minimum altitude variation orbits. In this work, variety of frozen and Sun-synchronous orbit conditions around the Moon is investigated and analyzed. The first two zonal harmonics of the Moon, J2 and J3, are considered to determine mean orbital elements to be a frozen orbit. To check the long-term behavior of a frozen orbit, formerly developed YonSei Precise Lunar Orbit Propagator (YSPLOP) is used. First, frozen orbit solutions without conditions to be the Sun-synchronous orbit is investigated. Various mean semi-major axes having between ranges from 1,788 km to 1,938 km with inclinations from 30 deg to 150 deg are considered. It is found that a polar orbit (90 deg of inclination) having 100 km of altitude requires the orbital eccentricity of about 0.01975 for a frozen orbit. Also, mean apolune and perilune altitudes for this case is about 136.301 km and 63.694 km, respectively. Second, frozen orbit solutions with additional condition to be the Sun-synchronous orbit is investigated. It is discovered that orbital inclinations are increased from 138.223 deg to 171.553 deg when mean altitude ranged from 50 km to 200 km. For the most usual mission altitude at the Moon (100 km), the Sun-synchronous orbit condition is satisfied with the eccentricity of 0.01124 and 145.235 deg of inclination. For this case, mean apolune and perilune altitudes are found to be about 120.677 km and 79.323 km, respectively. The results analyzed in this work could be useful to design a preliminary mapping orbit as well as to estimate basic on-board payloads' system requirements, for a future Korea's lunar orbiter mission. Other detailed perturbative effects should be considered in the further study, to analyze more accurate frozen orbit conditions at the Moon.

• 항공우주기술
• /
• 제13권2호
• /
• pp.7-17
• /
• 2014

본 기술논문은 정지궤도위성의 탑재 궤도 생성 알고리듬 개발에 대하여 다루고 있다. 정지궤도위성 실시간 궤도 생성에 사용되었던 기존 알고리듬의 정밀도를 향상시키기 위한 연구 결과를 제시하였다. 여기서 제시한 알고리듬을 토대로 궤도 오차 요인들의 영향성 분석을 수행하였다. 분석 결과, 초기 궤도 결정 오차가 50 m 이내이고, 지상시스템과 탑재 컴퓨터에서 사용되는 위성위치각 (sidereal oscillator) 오차가 ${\pm}0.0025deg$ 이내로 유지되어야만 궤도 요구조건을 만족함을 알 수 있었다. 본 알고리듬에 대한 탑재코드 개발이 이루어졌으며, 소프트웨어 기반 검증 시뮬레이터를 사용한 성능 검증이 수행되고 있다.

• 항공우주기술
• /
• 제11권2호
• /
• pp.19-25
• /
• 2012

정지궤도복합위성은 천리안위성에 비하여 고품질의 영상품질을 요구하며 지구센서 대신 별센서의 사용으로 인하여 고정밀의 탑재용 궤도정보생성이 요구된다. 이는 고정밀의 궤도 결정이 바탕이 되어야 한다. 천리안위성의 경우는 항공우주연구원에 설치된 추적 안테나를 이용하여 레인징을 수행하고 이를 바탕으로 궤도결정을 수행하였다. 정지궤도복합위성의 정밀한 궤도결정을 위하여 항공우주연구원에서는 축섬에 새로운 추적장비를 준비중에 있다. 본 논문에서는 대전과 축섬에 위치한 정지궤도복합위성을 가정하여 궤도결정을 수행했을 경우 궤도결정 및 예측 오차와 테이블 방식의 탑재용궤도정보 생성기의 궤도정밀도를 분석하였다. 본 논문에서는 공분산해석과 수치적인 방법을 통하여 궤도정밀도를 해석하였다. 두 해석결과를 종합하여 최종적인 궤도오차를 산출하였다.

• 항공우주기술
• /
• 제8권2호
• /
• pp.61-67
• /
• 2009

본 논문은 정지궤도위성에 탑재 가능한 저 계산량의 궤도데이터 생성 알고리즘을 제안하고 있다. 제안하는 알고리즘의 기본적인 개념은 지상에서 생성된 기준궤도에 대한 변위 정보를 48시간에 대하여 30분 간격으로 생성한 다음, 위성에 업로드 한다. 위성에서는 업로드된 변위정보를 테이블 형태로 저장하고, 원하는 시간에 근접한 세 개의 데이터 셋을 취한 다음 이차함수 보간법 적용하여 원하는 시간에 대한 변위정보를 계산한다. 생성된 변위 정보는 다시 기준궤도에 더해져 최종적인 궤도성분을 복구하도록 한다. 여기서 기준궤도는 이심율과 궤도 경사각이 0인 이상적인 정지궤도를 의미한다. 본 알고리즘을 이용할 경우 1Hz이상의 속도로 궤도정보를 생성하여 요구하는 탑재체에 공급 할 수 있는 장점이 있다. 본 알고리즘은 48시간에 대한 궤도 변위 정보를 저장하기 위하여 3킬로바이트 이내의 추가적인 메모리를 요구한다. 이러한 수치는 정지궤도위성에서 충분히 지원 가능한 수치로 판단된다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
• /
• 제32권4호
• /
• pp.367-377
• /
• 2015

Atmospheric drag force is an important source of perturbation of Low Earth Orbit (LEO) orbit satellites, and solar activity is a major factor for changes in atmospheric density. In particular, the orbital lifetime of a satellite varies with changes in solar activity, so care must be taken in predicting the remaining orbital lifetime during preparation for post-mission disposal. In this paper, the System Tool Kit (STK$^{(R)}$) Long-term Orbit Propagator is used to analyze the changes in orbital lifetime predictions with respect to solar activity. In addition, the STK$^{(R)}$ Lifetime tool is used to analyze the change in orbital lifetime with respect to solar flux data generation, which is needed for the orbital lifetime calculation, and its control on the drag coefficient control. Analysis showed that the application of the most recent solar flux file within the Lifetime tool gives a predicted trend that is closest to the actual orbit. We also examine the effect of the drag coefficient, by performing a comparative analysis between varying and constant coefficients in terms of solar activity intensities.