본 연구는 항법위성의 실시간 정밀궤도결정을 위한 선행 연구로써, 실시간 궤도결정 기법 중 배치 필터를 기반으로 한 궤도결정 알고리즘을 조사하고 구현하였다. GPS 위성을 대상으로 항법 위성의 궤도결정 기법 연구를 수행하였으며, 정밀궤도결정에 필요한 동역학 모델과 관측 모델은 선행 연구를 참고하여 구성하였다. 특히 GPS 위성 고도에서 비중력에 의한 섭동력 중 가장 영 향력이 큰 태양 복사압을 추정하기 위해 ECOM2 모델을 사용하였으며, 관측 데이터는 무전리층 조합으로 생성되는 코드의사거리와 반송파 위상을 사용하였다. 정밀궤도결정 알고리즘 구현을 검증하기 위해 필요한 지상 관측소 네트워크는 전지구에 분포되어 있는 IGS 네트워크를 활용해 구성하였으며, 선정된 관측소를 대상으로 수집한 GPS 관측 데이터를 검증에 활용하였다. 최종 적으로 본 연구를 통해 개발되는 정밀궤도결정 알고리즘은 정밀 측위 기법을 지원하는 GNSS 보정정보 생성 기술의 도구로써 사용될 계획이다.

Study on Precise Orbit Determination of GPS Satellites Using Batch Filter

Yeong-Guk Kim, Hyung-Jin Rim*, Jihyun Ha, Ho-Jhoon Sung, Kwan-Dong Park

This study serves as preliminary research for real-time precise orbit determination of navigation satellites, focusing on the investigation and implementation of a precision orbit determination algorithm based on the batch filter method. This research specifically focuses on GPS satellites and constructs the necessary dynamical and observational models for precise orbit determination based on prior studies. In particular, the ECOM2 was used to model solar radiation pressure, which is the most significant among the non-gravitational perturbations at GPS satellite altitudes, and code pseudorange and carrier phase measurements generated through ionosphere-free combinations were used as observation data. To validate the implementation of the precise orbit determination algorithm, a ground station network was established using the globally distributed IGS stations, and GPS data were collected from the selected stations to be used for the verification. Ultimately, the precise orbit determination algorithm developed in this study is intended to serve as a tool for generating GNSS correction information that supports precise positioning.

Keywords: GPS, POD, batch filter

Speaker 김영국 (주)피피솔