일반적으로 GNSS 수신기에 탑재되는 실시간 항법 필터는 저궤도 위성에 탑재되는 것을 기준으로 개발 및 검증이 수행되었다 (Montenbruck & Gill 2000). 하지만, 저궤도와 다른 정지 궤도 위성에 탑재되기 위해서는 항법 필터 알고리즘을 최적화 수행을 통하여 개발되어야 한다. 위성에 가해지는 가속도 성분 중에서 정지궤도 위성에 중요한 영향을 미치는 성분의 정밀도를 증가시키고 상대적으로 영향력이 없는 힘 성분은 제거 혹은 단순화하는 과정을 거쳐야 한다. 중력장 모델의 경우는 저궤도 위성 대비 상대적으로 단순화 모델 적용이 가능 하지만 고도 증가 및 전이궤도에서의 운영 등을 고려한다면 태양복사압에 대한 비중이 상대적으로 증가하게 된다. 본 논문에서는 정지궤도 위성에 최적화된 항법 필터 설계를 위하여 각종 힘 성분의 변화에 따른 오차를 분석하여 그 결과를 제시하고자 한다.

Orbit Navigator Optimal Design for GEO Satellite GNSS Receiver

Kiho Kwon

In general, real-time navigation filters mounted on GNSS receivers have been developed and verified on the basis of being mounted on low-orbit satellites. However, in order to be mounted on geostationary orbit satellites other than low orbit, the navigation filter algorithm should be developed through optimization. Among the acceleration components applied to the satellite, the precision of components that have an important influence on the geostationary orbit satellite should be increased, and the force component, which has relatively no influence, should be removed or simplified. In the case of the gravitational field model, it is possible to apply a relatively simplified model compared to low-orbit satellites, but considering the increase in altitude and operation in transition orbit, the proportion of solar radiation pressure is relatively increased. In this paper, to design a navigation filter optimized for geostationary orbit satellites, we analyze the errors caused by changes in various force components and present the results.

Keywords: optimal design, orbit navigator, GEO satellite

Speaker 권기호 한국항공우주연구원