정밀한 궤도결정을 위해서는 지구중력, 삼체중력, 태양복사압과 같은 우주공간에서 위성이 받는 각종 섭동력을 모델링한 정밀동역학 모델이 필수적이다. 본 연구에서는 위성정밀동역학 모델을 사용하여 궤도를 예측하고, 지상국의 GNSS 관측값으로 보정하는 확장칼만필터 기반의 궤도결정필터를 개발하고 GPS 위성의 궤도결정을 수행하였다. 궤도결정필터의 성능을 검증하기 위해 IGS의 final product와 비교를 진행하였으며, QZSS 위성에 대해서도 동일한 과정을 반복하였다. 오차 분석결과 GPS와 QZSS 위성 모두 낮은 User Range Error (URE) 값을 유지하는 것을 통해 항법위성 궤도결정필터의 성능을 검증하였다.

GPS/QZSS Orbit Determination Using Precise Satellite Dynamic Model and GNSS Observation Data

Beomsoo Kim, Jeongrae Kim*, Sungchun Bu, Chulsoo Lee

For precise orbit determination, a precise dynamic model that models various perturbations received by satellite in space such as Earth gravity, 3rd body gravity, and solar radiation pressure is essential. In this study, we developed an extended Kalman filter-based orbit determination filter that predicts orbit using a satellite dynamic model, corrects orbit with ground station GNSS observations, and performs orbit determination of GPS. To verify the performance, comparison with the IGS final product was conducted, and the same process was repeated for the QZSS. As a result, both GPS and QZSS verified the performance of the navigation satellite orbit determination filter by maintaining low User Range Error (URE) values.

Keywords: GPS, QZSS, orbit determination

Speaker 김범수 한국항공대학교