지역 위성항법시스템은 특정 지역에 고정적으로 서비스를 제공할 수 있는 경사지구동기궤도 (Inclined Geo- synchronous Orbit. IGSO)와 지구정지궤도( Geostationary Orbit, GEO)의 항법위성을 활용한 다. 이러한 궤도의 항법위성은 기존의 지구중궤도 (Medium Earth Orbit, MEO)의 항법위성과 마찬가지로 지구 중력 이외의 섭동력에 영향을 받는다. 하지만, IGSO/GEO는 MEO보다 고도가 높기 때문에, 각 섭동력의 영향이 다르게 나타난다. 지역 위성항법시스템 사용자에게 정밀 궤도를 제공하기 위해서는, 궤도 결정을 위한 동역학 모델에서 IGSO/GEO에서의 각 섭동력의 영향이 고려되어야 한다. 따라 서, 본 논문에서는 German Center for Geosciences (GFZ)의 정밀 궤도를 활용하여 IGSO/GEO에서의 각 섭동력의 궤도 전파 정확도에 대한 영향을 분석하였다. 그 결과, 지구중력 퍼텐셜, 천체 인력, 태 양 복사압의 영향이 우세적이어서 수십 cm 정확도의 궤도 전파 모델을 구현하기 위해서는 필수적으로 고려되어야 함을 확인할 수 있었다.

Influence of Perturbations on the Accuracy of Orbit Propagation for IGSO/GEO Navigation Satellites

Jaeuk Park, Bu-Gyeom Kim, Changdon Kee*, Donguk Kim

Regional Navigation Satellite System (RNSS) employs a constellation of navigation satellites in Inclined Geosynchronous Orbit (IGSO) and Geostationary Orbit (GEO) because they can provide constant coverage over specific area. Navigation satellites in these orbits, as well as conventional ones in Medium Earth Orbit (MEO), are affected by perturbations other than the gravitational pull of the Earth. However, the influence of each perturbation on IGSO/GEO is different from that of MEO because of their higher altitude. In order to provide precise orbit to RNSS users, the influence of each perturbation on IGSO/GEO must be considered in the dynamic model for orbit determination. Therefore, in this study, we analyzed the influence of each perturbation on the accuracy of orbit propagation model using precise orbit from German Research Centre for Geosciences (GFZ). As a result of the analysis, it was confirmed that geopotential, third body gravity, and solar radiation pressure have such dominant impact that they must be considered to achieve decimeter-level orbit propagation accuracy.

Keywords: IGSO, GEO, orbit propagation, perturbation

Speaker 박재욱 서울대학교