본 논문에서는 초신속 궤도력 생성을 위해 개발한 소프트웨어를 소개하고, 개발 소프트웨어의 성능 분석 결과를 제시한다. 개발 소프트웨어는 항법위성의 정밀궤도를 실시간으로 제공할 수 있는 초신속 궤 도력 생성을 목적으로 한다. 초신속 궤도력 생성 기능은 크게 궤도 결정과 예측 단계로 구성된다. 먼저 궤도 결정 단계에서는 Global Navigation Satellite System (GNSS) 기준국으로부터 수집된 관측 데이 터 를 이용해 정밀궤도결정을 수행한다. 이 때 정밀궤도결정 알고리즘은 배치 필터를 기반으로 하며, 무전리층 조합의 코드의사거리 및 반송파 위상을 사용하여 초기 위성의 위치 및 속도, 동역학 모델 파라 미 터 등을 추정한다. 궤도 예측 단계에서는 결정 단계에서 추정된 위성 위치 및 속도, 동역학 모델 파라미터를 이용해 위성 궤도를 전파한다. 개발 소프트웨어의 성능을 평가하기 위해 International GNSS Service (IGS) 네트워크로부터 수집한 관측 데이터를 이용하여 Global Positioning System (GPS) 위성의 궤도 결정 및 예측을 수행하고 이를 IGS 궤도 산출물과 비교 분석하였으며, 이 때 결정 및 예측되 는 궤 도의 성능은 IGS에서 제공하는 초신속 궤도력 수준을 목표로 한다.

Development of POD and Prediction Software for Ultra-Rapid Orbit Products of GPS Satellites

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

This paper introduces a software developed for the ultra-rapid orbit generation and presents an analysis of its performance. The software aims to provide real-time precise orbits of navigation satellites. The ultra-rapid orbit generation consists of two main parts: orbit determination and orbit prediction. In the orbit determination part, precise orbit determination is performed using observation data collected from Global Navigation Satellite System (GNSS) reference stations. A batch filter is used for precise orbit determination, adjusting the satellite's initial position, velocity, and dynamic model parameters using ionosphere- free combinations of code and carrier-phase measurements. In the orbit prediction part, satellite orbits are propagated using estimated satellite position, velocity, and dynamic model parameters from the orbit determination part. To evaluate the performance of the developed software, orbit determination and prediction were conducted for Global Positioning System (GPS) satellites using observation data collected from the International GNSS Service (IGS) network, and the results were compared with the IGS orbit products. The goal is to achieve comparable accuracy level of the ultra-rapid products provided by the IGS.

Keywords: GPS, POD, ultra-rapid

Speaker 김영국 (주)피피솔