국내개발중인 지구동기궤도 항법위성은 발사 후 초기운영기간 동안, 자체적으로 궤도결정을 하기위해, 24시간동안 6번 이상의 거리측정을 수행해야만 한다. 발사 후 초기, 타원형의 궤도를 거쳐 최종적으로 임무궤도 에 진입하기까지, 정확한 궤도결정은 매우 중요하다. 이런 궤도결정 정확성은 대부분 거리측정 신호의 신호대 잡음비에 영향을 받으며, 도플러 환경에서도 고품질의 거리측정 데이터를 얻기 위해서는, 신호대 잡음비 에 관한 링크설계와 더불어 거리측정시 사용하는 PLL 대역폭의 정확한 값을 설정하는 것은 매우 중요하다. 초기운영시 사용할 지상국 사이트는 현재까지 아직 확정되지 않았으나, 분석을 위해, 현재 가용한 지상국들 의 위경도정보를 이용하여, 분석에 적용하였다. 본 연구에서는 국내개발 지구동기궤도 항법위성과 여러 지상국간 예상되는 최대 도플러 값을 고려하여 필요한 대역폭을 분석한 내용을 보이고 있다. 분석 결과의 중요 성을 고려하여 도출된 PLL BW 값은 반드시 LEOP 지상국망에 적용해야 함을 확인하였다.

The Analysis of PLL Required Bandwidth for Distance Measurement During LEOP for Domestically Developed Navigation Satellite

Sangil Ahn*, Bang-Yup Kim, Seok-Won Choi

The geo-synchronous navigation satellite being developed domestically must perform distance measurements more than six times in 24 hours in order to determine its own orbit during the initial operation period after launch. Accurate orbit determination is very important from launch through the initial, elliptical orbit to final entry into the mission orbit. This orbit determination accuracy is mostly affected by the signal-to-noise ratio of the ranging signal, and in order to obtain high-quality ranging data even in a Doppler environment, it is necessary to set the exact value of the PLL bandwidth used for distance measurement in addition to link design regarding the signal-to-noise ratio. This is very important. The ground station site to be used during initial operation has not yet been confirmed, but for analysis, the latitude and longitude information of currently available ground stations was used and applied to the analysis. This study presents an analysis of the required bandwidth considering the maximum expected Doppler value between a domestically developed geo-synchronous navigation satellite and various ground stations. Considering the importance of the analysis results, it was confirmed that the derived PLL BW value must be applied to the LEOP ground station network.

Keywords: LEOP, ranging, PLL, BW

Speaker 안상일* 한국항공우주연구원