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   C1-2박재욱191-195.pdf (722.7K)
2022-11-03 14:50-15:10 [C1-2] AI 및 머신런닝 기반 항법기술

가중 최소자승법 기반 지역 위성항법시스템 궤도 결정 정확도 분석
박재욱, 기창돈*, 김동욱


위성항법시스템의 측위 정확도는 사용자에게 제공되는 항법위성의 궤도 정보의 정확도에 영향을 받기 때문에, 위성항법시스템의 지상 부분에서 항법위성의 궤도를 정밀하게 결정하는 것이 중요하다. 경사지구동기궤 도 및 지구정지궤도 항법위성으로 구성되는 지역 위성항법시스템은 항법위성의 가시 영역이 특정 지역에 국한되므로, 전지구 위성항법시스템에 비해 좁은 영역의 감시국 네트워크를 활용하여 항법위성의 궤도와 시각 을 결정한다. 감시국 네트워크가 좁아질수록 궤도 추정 성능이 저하되므로, 지역 위성항법시스템 설계 시 좁은 네트워크로도 위성항법 사용자에게 제공하기에 충분한 결정 정확도를 제공할 수 있을지 확인해야 한다. 본 논문에서는 추정 정확도를 향상시킬 수 있는 가중 최소자승법을 기반으로 한반도 주변의 아시아 태평양 지역의 감시국을 활용한 지역 위성항법시스템의 궤도 결정 가상모의를 수행하였다. 24시간 동안의 의사거리 측정치를 수집하여 궤도 결정을 가상모의한 결과, 가중 최소자승법 적용 시 최소자승법 대비 궤도 오차가 30% 이상 감소하여 궤도 정확도가 40 cm 수준임을 확인하였다.


Accuracy Analysis of Orbit Determination for Regional Navigation Satellite System Based on Weighted Least-Square Estimator

Jaeuk Park, Changdon Kee*, Donguk Kim


Since the positioning accuracy of navigation satellite system (NSS) depends on the accuracy of the orbital information of navigation satellites, it is important that ground segment of NSS precisely determine the orbits of the navigation satellites. Regional navigation satellite system (RNSS) utilizes narrower networks of monitor stations than global navigation satellite system (GNSS), because RNSS is mainly composed of navigation satellites in orbits where their coverage area is limited to certain region: inclined geosynchronous orbit (IGSO) or geostationary orbit (GEO). As the decrease in the area of the monitor station network leads to the degradation of orbit estimation performance, it is crucial to verify whether the narrow network can provide enough orbit accuracy when designing RNSS. In this paper, we proposed the orbit determination simulation for RNSS composed of monitor stations in the Asia-Pacific region near Korea by applying weighted least-square estimator to improve estimation accuracy. The simulation based on pseudorange measurements of 24 hours concluded that the weighted least-square estimator decreases the orbit error by more than 30% compared to the least-square estimator, providing 40 cm-level orbit accuracy.

Keywords: orbit determination, weighted least-square estimator, regional navigation satellite system


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박재욱
서울대학교