An antenna tracking technique, referred to as "step track", is commonly used in communication applications. In this paper, an algorithm to improve the step-tracking technique for satellite tracking is proposed. We suggest a method by which the antenna scans the azimuth, detects the satellite signal without the position information, and points quickly to the direction receiving the signal of peak level. After reaching the peak level, the step-track system maintains enough signal levels to receive satellite broadcasting normally. Performance of the Tracking Algorithm proposed in this paper are verified with simulation.
본 논문에서는 해양 함정 환경에서 위성 신호를 수신하기 위한 위성 탐색 및 추적 방법을 제안한다. 빠른 시간 내에 위성을 탐색하기 위한 탐색 알고리즘은 위성 신호의 주엽 뿐아니라 부엽을 이용하는 방법을 제안하였으며, 안테나가 지향하고자 하는 목표 위성을 파도 등에 의한 외란에 상관없이 항상 추적하기 위한 방법으로 부반사판을 틸팅하여 고속으로 회전하여 위성 편차를 취득하는 방법을 제안하였다. 이 방법은 주반사판과 부반사판으로 구성된 카세그레인 안테나를 기반으로 코니칼 스케닝을 구현하여 고가의 자이로 센서 등의 모션센서 없이 오차 신호를 취득하여 추적 기능을 구현하였으며, 실험을 통해 그 효용성을 보였다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제17권3호
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pp.391-400
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2016
In satellite operations, stable maneuvering of a satellite's onboard antenna to prevent undesirable vibrations to the satellite body is required for high-quality high-resolution images. For this reason, the onboard antenna's angular rate is typically minimized while still satisfying the system requirement that limits the speed of the onboard antenna. In this study, a simple yet effective method, called the ground station searching method, is proposed to reduce the angular rate of a satellite's onboard antenna. The performance of the proposed method is tested using real flight data from the KOMPSAT-3 satellite. Approximately 83% of arbitrarily selected real flight scenarios from 66 test cases show reductions in the onboard antenna's azimuth angular rates. Additionally, reliable solutions were consistently obtained within a reasonably acceptable computation time while generating an onboard antenna tracking profile. The obtained results indicate that the proposed method can be used in real satellite operations and can reduce the operational loads on a ground operator. Although the current work only considers the KOMPSAT-3 satellite as a test case, the proposed method can be easily modified and applied to other satellites that have similar operational characteristics.
Antenna Tracking System has been required core technology with special tracking algorithm, and it can be achieved by program tracking, step tracking, optracking, and monopulse tracking as well. Depend on tracking requirement we might be able to apply eligible tracking method in accordance with Geostationary and Inclined Orbit Satellite. Further, we should deeply consider two important factors in order to act up to customer expectation in quality and system performance including competitive price therefore we need maximized endeavor to upgrade not only tracking system performance, but reduction of product through engineering skill and R&D investment.
An operational orbit determination (OD) and prediction system for the geostationary Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS) mission requires accurate satellite positioning knowledge to accomplish image navigation registration on the ground. Ranging and tracking data from a single ground station is used for COMS OD in normal operation. However, the orbital longitude of the COMS is so close to that of satellite tracking sites that geometric singularity affects observability. A method to solve the azimuth bias of a single station in singularity is to periodically apply an estimated azimuth bias using the ranging and tracking data of two stations. Velocity increments of a wheel off-loading maneuver which is performed twice a day are fixed by planned values without considering maneuver efficiency during OD. Using only single-station data with the correction of the azimuth bias, OD can achieve three-sigma position accuracy on the order of 1.5 km root-sum-square.
This paper describes the algorithm for more fast tracking by compensation of the staring angle of antenna to receive the satellite signal changed by the mobile vehicle direction. The staring angle is compensated by signal processing from the electronic compass which is called VECTOR2X, and a left-right tracking method. Especially, when mobile vehicle is turning with high speed, it is observed a result which has more fast tracking time by using angle tracking technique compensated by electronic compass than one by only left right tracking method.
Lee, Jeom Hun;Kim, Young Wan;Kim, Nae Soo;Lee, Ho Jin
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제2권1호
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pp.44-54
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2001
This paper describes the antenna alignment method of the tracking antenna system for LEO satellite. The purpose of the antenna alignment is to reduce the angular error due to the structural alignment and the monopulse null point alignment error. The angular error of 3 axis tracking system is the key performance parameter that should be minimized to accurately track satellite movement. The angular error is analyzed via a simulation and boresight measurement. The simulation is done with formulas to be derived from vector concept for 3-axis movement. The formulas of the structural alignment are verified by comparing the formula result with the field measurement. Also, the angular error due to monopulse null shift is obtained via boresight measurement. Based on the analyzed and measured results, the antenna alignment was performed and was verified via tracking test of operating LEO satellite.
본 논문은 이동하는 차량에서 DBS를 수신하기 위한 위성 추적 안테나 제어시스템의 성능을 기술하고 있다. 이 시스템의 안정도와 추적속도 개선을 위해, 방향센서의 기능이 종래의 좌우 추적 알고리즘에 추가되었다. DBS 수신을 위해 제작된 안테나 시스템의 위성 추적 실험이 고속도로와 도심지역에서 수행되었다. 고속도로에서 측정된 AGC 신호레벨은 TV 시청이 가능한 레벨 이상으로 관측되었다. 따라서 방향센서로 보상된 추적 알고리즘을 가진 하드웨어시스템의 우수한 성능이 확인되었다.
본 논문에서는 지상국에서 추적한 저궤도 위성의 방위각 및 고도각을 관측자료로 이용하여 궤도결정을 수행한 결과를 분석하였다. 지상국 추적 데이터는 발사 후 초기 궤도결정을 위한 관측자료로 유용하게 사용된다. 이를 위해 지상국 추적데이터에 대한 표준 인터페이스 포맷을 정리하였고, 특정 지상국에 대한 추적 데이터의 통계적인 특성을 살펴보았다. 최소자승법을 이용한 궤도결정을 위해 연속되는 교신패스를 통해 얻은 아리랑 2호의 방위 각/고도각을 축적하여 관측자료로 이용함으로써 다양한 조합에 따른 궤도결정 결과를 분석하였고, 궤도결정 성능 검증을 위해 GPS 항행해를 이용한 궤도결정 값과 비교하였다.
The movement of a ship is important for DBS(Direct Broadcasting Satellite) Receiving Antenna control algorithm design on shipboard. Especially, turning of ship is essential factor to affect the angle change of azimuth and elevation. Therefore, to track the satellite stably, we need the tracking method considering turning rate of ship. In this paper, we propose an effective satellite tracking algorithm for DBS receiving antenna on shipboard. In the proposed method, when a ship is turned, it selects one of the Multi tracking modes - Normal mode, Low speed mode, Middle speed mode and High speed mode - according as turning rate to be calculated by using Gyro sensor.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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