위성항법 시스템은 서비스 대상에 따라 전지구적 위성항법 시스템 (Global Navigation Satellite System)과 지역적 위성항법 시스템 (Reginal Navigation Satellite System)으로 나뉜다. 한국형 위성항법 시스템은 일본의 Quasi-Zenith Satellite System (QZSS)과 인도의 Indian Regional Navigation Satellite System (IRNSS) 등과 같이 한국과 동아시아 지역을 서비스하는 지역적 위성항법 시스템이 고려되고 있다. 지금까지의 한국형 위성항법 시스템 연구에 적용된 적합한 항법위성 후보 조합은 4기의 Elliptical Inclined Geosynchronous Orbit (EIGSO) 위성과 3기의 Geostationary Orbit (GEO) 위성이다. 현재까지 진행되어 온 한국형 위성항법 시스템의 궤도 설계 연구와 더불어 위성의 궤도 및 자세 유지 보수 및 고장에 대비한 액티브 스페어 (Active Spare)에 대한 연구 및 분석이 필요하다. 본 논문에서는 액티브 스페어에 대한 연구를 진행하였고, 동쪽과 서쪽의 GEO 위성이 위치한 장소 인근에 각각 2기의 액티브 스페어 위성을 추가하는 방향으로 연구를 수행했다. 그리고 일부 위성의 유지 보수 및 고장이 발생하여 사용하지 못하게 되더라도 항법 성능을 만족할 수 있게 하는 액티브 스페어 위성의 궤도 설계를 진행하였다. 액티브 스페어 위성의 궤도 경사각 (Inclination of Orbit) 및 궤도 이심률 (Eccentricity), 승교점 적경 (Right Ascension of Ascending Node)과 근지점 인수 (Argument of periapsis) 등 궤도 요소 (Orbital Element)를 변화시키면서 도출되는 결과인 DOP을 통해 평상시 및 궤도 유지보수 및 고장 상황에서의 항법 성능을 예측하였다. 분석 결과를 토대로 액티브 스페어 위성이 추가된 한국형 위성항법 시스템의 적합한 궤도 요소를 제안하였다.

Keywords: active spare, DOP, orbital element

Speaker SangHoon Koo