본 연구는 항법위성의 동역학 모델을 개발/정립하기 위한 기초연구로서, 다양한 태양복사압 모델을 GPS/QZSS 항법위성에 적용하여 정확도를 분석한다. 비보존력인 태양복사압에 의한 섭동은 중궤도/ 고궤도 위성에서 지구의 중력포텐셜 다음으로 정밀궤도 결정/예측 정확도에 큰 영향을 미친다. 본 연구에서는 지금까지 개발되어 온 다양한 태양복사압 모델을 GPS/QZSS 위성에 적용하여 각 모델들의 궤도전파성능을 비교 분석한다. IGS 정밀궤도력 (IGS Final Product)을 참값으로 가정하여 단기/장기 궤도 전파의 정확도를 분석하고 GPS/QZSS 위성에 적합한 해석적, 준해석적, 경험적 모델을 제안한 다. 예비결과로서 3일의 전파기간동안 GPS 항법위성은 해석적 모델과 경험적 모델에서 각각 약 20 m와 약 3 m의 오차를 갖고 QZSS 항법위성은 약 450 m와 약 300 m의 오차를 갖는 것을 확인하였다. 본 연구의 결과는 향후 국내 네트워크 기반 위성 궤도보정정보의 생성을 위한 연구에 기초자료로 활용할 예정이다.

Preliminary Study on Solar Radiation Pressure Models for Navigation Satellites

Jin Haeng Choi, Gimin Kim, Sul Gee Park, Sang-Hyun Park, Jinah Lee, Chandeok Park*

This study investigates the performance of a variety of solar radiation pressure (SRP) models for GPS/QZSS navigation satellites. The SRP is a dominant non-conservative perturbation for high Earth orbit, and thus has a significant effect on precise orbit determination/prediction for navigation satellites in the medium/high Earth orbit. We apply various SRP models to GPS/QZSS satellites, and their propagation accuracy are compared with the IGS final product. Performance analysis of analytic, semi-analytic, and empirical SRP models for GPS/QZSS satellites are presented for short/long-term periods. As a preliminary result, for the analytical SRP model, the errors of GPS and QZSS satellites are about 20 m and 450 m, respectively. For the empirical SRP model, the errors of GPS and QZSS satellites are about 3 m and 300 m for 3-day propagation period. These preliminary results will be utilized for generating GNSS satellite orbit and clock corrections to improve positioning accuracy with domestic observations.

Keywords: ECOM, GPS, QZSS, solar radiation pressure (SRP)

Speaker 최진행 연세대학교