Lunar Navigation Satellite System (LNSS)은 달 표면 사용자에게 위치 정보를 제공하는 위성항법 시스템으로, 다양한 섭동력에 의해 궤도 변화가 발생할 수 있어 궤도의 안정성이 중요하다. 본 논문에 서는 달 남극점에 장기 적인 항법 서비스를 제공하기 위한 안정적인 위성 궤도를 설계하였다. 지구 삼체중력의 영향을 고려한 Lunar Frozen orbit 조건을 충족하는 궤도에 달 섭동력 (J2, C22)에 의한 영향을 고려하여 궤도 안 정성 변화를 분석하 였다. 최종적으로 Dilution of Precision (DOP) 기반하여 항법성능이 우수한 최종 궤도군을 설계하고 시뮬레이션을 통해 이를 검증하였다.

Lunar Navigation Satellite Orbit Design for South Pole Coverage Considering Earth Gravity and Lunar Perturbations

Minjae Kang, Hojoon Jeong, Jaeuk Park, Changdon Kee*

Lunar Navigation Satellite System (LNSS) is a satellite navigation system that provides PNT information to users on the lunar surface. Due to various perturbations, orbital changes can occur, making orbit stability crucial. In this paper, we designed stable satellite orbits to provide long-term navigation services at the Lunar South Pole. We analyzed the orbital stability changes by considering the effects of lunar perturbations (J2, C22) on orbits that satisfy the Lunar Frozen orbit conditions influenced by Earth's third-body gravity. Finally, we designed navigation orbits with superior navigation performance based on Dilution of Precision (DOP) and validated them through simulations.

Keywords: LNSS, frozen orbit, perturbation, DOP

Speaker 강민재 서울대학교