최근 새로운 위성항법시스템인 중국의 BeiDou가 Full Operational Capability (FOC)를 선언했으며, 유럽의 Galileo, 일본의 QZSS, 인도의 NavIC도 수 년 내에 FOC 하는 것을 목표로 개발을 진행하고 있다. 이와 동시에 기존의 위성항법시스템인 미국의 GPS와 러시아의 GLONASS도 현대화를 진행하고 있으므로 조만간 6개의 위성항법시스템에 의하여 100개 이상의 위성과 다중 주파수 사용을 통하여 더 정확하고 신뢰할 수 있는 Position Navigation and Timing (PNT) 정보를 제공할 계획 이다. 이러한 동향에 따라 우리나라는 제 3차 우주개발진흥기본계획을 기반으로 위성항법 서비스의 안정성 확보와 정확성 향상을 위해 KPS를 개발·구축할 계획을 갖고 있다. KPS의 우주 세그먼트는 3개의 GEO와 5개의 IGSO 위성으로 구성할 계획이므로, KPS의 User Equipment Range Error (UERE) 사양을 충족하기 위해서는 IGSO 및 GEO 위성에 대한 Precise Orbit Determination (POD) 기술이 개발되어야 한다. 따라서 본 논문에서는 KPS 위성의 POD 기술에 대한 기초 연구를 수 행하였다. 이 연구에서는 코드 및 반송파 위상 측정치를 고려하여 Kinematic 기반의 궤도 결정 기술을 연구하였고, International GNSS Service (IGS) 네트워크에서 QZSS 측정치를 수집하여 개발된 기술의 타당성을 확인하였다.

Study on Kinematic Based POD Technique for IGSO and GEO Satellites

Deok Won Lim*, Jungmin Joo, Moon Beom Heo

The recent years, new Global Navigation Satellite System (GNSS) systems such as Galileo and BeiDou, and Regional Navigation Satellite System (RNSS) systems such as QZSS and NavIC have start their services. In parallel, GPS and GLONASS are being modernized. Therefore, in the near future, there will be four GNSS systems and two RNSS systems, and it means that more than 100 satellites will be available for providing position, navigation and timing services (European GNSS Agency 2019). According to the recent trends, Korea has a plan to develop and build Korea Positioning System (KPS) based on the 3rd Basic Plan for Promotion of Space Development in order to guarantee the stability and improve the accuracy of satellite navigation service. The space segment of KPS will be composed of 3 Geostationary orbit (GEO) and 5 Inclined Geosynchronous Orbit (IGSO) satellites (Ahn et al. 2019). In order to meet the specification of User Equipment Range Error (UERE) of KPS, Precise Orbit Determination (POD) techniques for IGSO and GEO satellites should be developed. In this paper, the preliminary research on the POD technique for KPS satellites was done. In this research, a kinematic and a dynamic orbit determination technique were studied, and a code and carrier phase measurement-based techniques were also considered. Finally, the feasibility of the developed technique was checked by using the QZSS measurements in the International GNSS Service (IGS) networks.

Speaker 임덕원* 한국항공우주연구원