한국형 위성항법 시스템(KPS)이 개발됨에 따라 각 위성의 궤도와 시계 오프셋(offset) 정보 또한 결정되어야 한다. 궤도의 경우, Full-Force Model로 Propagation을 수행하는 Batch Filter를 통해 결정될 수 있다. 이와 달 리, 위성 시계의 offset은 별도로 추정해야 한다. 시계 오프셋 추정을 위해서는 한반도 일대를 포괄하는 광역 규모 이상의 관측망 또는 전 지구 규모의 관측망을 구성해야 한다. 본 연구는 전 지구 관측망을 통해 획득한 데이터를 처리하여 위성 시계 오프셋을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제안하는 알고리즘은, 위성 시계 오프셋과 더불어 관측소의 수신기 시계 오차와 대류권 오차 보정량(Zenith Delay Correction)를 동시에 추정하 며, 위성과 관측소의 좌표는 후처리 된 정밀력을 사용한다. 사용한 관측 데이터는 IGS core site 중에서 관측 품질 및 기하학적 배치를 고려하여 40여 개를 선정 및 네트워크를 구성하여 취득하였으며 필요에 따라, differenced, Iono-free combination 관측치를 사용하여 전리층에 의한 오차 및 모호정수를 소거하였다. 최종적으로, 추정된 시계 오프셋을 Final Product와 비교하여 정확도를 검증한다.

Estimation of Satellite Clock Offset using Sequential Filter and Global Networks

Yunhwan Seol*, Hyung-Jin Rim, Yeong-Guk Kim, Kwan-Dong Park

As the Korean Positioning System (KPS) is developed, the orbits and clock offsets of individual satellites must be determined. While orbits can be determined through a batch filter using full-force model propagation, satellite clock offsets must be estimated separately. To estimate clock offsets, a local network covering the Korean Peninsula or a global network must be established. This study suggests an algorithm to estimate satellite clock offsets using data acquired from a global network. The suggested algorithm simultaneously estimates satellite clock offsets, receiver clock errors at observation stations, and zenith delay corrections, while using post-processed precise coordinates for satellites and observation stations. The observation data used were acquired from a network of approximately 40 IGS core sites selected considering observation quality and geometric distribution. If necessary, differenced or ionosphere-free combination observations were used to eliminate errors caused by the ionosphere and ambiguity integers. Finally, the estimated clock offsets are compared with the final product to verify accuracy.

Keywords: GNSS, clock estimation, filter

Speaker 설윤환* 인하대학교