위성항법장치는 유도탄 체계를 구성하는 핵심장치이다. 위성항법장치의 위치정확도에 영향을 미치는 중요한 요소 중 하나 가 Dilution of Precision (DOP)인데 DOP는 위성의 기하학적인 배치에 의해 결정된다. 실제 위성항법안테나를 유도탄에 장 착하면 탄체나 탄의 날개로 인해 위성을 가시할 수 없는 영역이 발생하며 이로 인해 DOP가 증가한다. 이는 유도탄의 자세 에 따라 다른 경향을 보이며, 특히 입사각이 큰 비행종말단계에서 가시위성 수가 크게 감소하고 DOP가 크게 증가하여 위 성항법장치의 위치오차가 크게 커질 수 있으므로 이에 대한 영향을 사전에 예측하고 설계에 반영할 수 있는 방법이 필요하 다. 본 논문에는 유도탄에서의 위성항법안테나 배치에 따른 가시위성 및 DOP 예측 기법에 대한 소개한다. 위성궤도정보 를 이용하여 OPEN SKY 환경에서의 시간별, 장소별, 탄의 자세별로 가시위성 및 DOP를 예측한다. 이와 함께 Line Plane Intersection 기법을 이용하여 안테나 위치에서의 유도탄의 탄체나 날개에 의한 간섭이 되는 영역을 식별하여 가시위성을 재식별하고 DOP를 산출한다. 제안하는 예측 기법을 이용하여 안테나의 전방부, 후방부, 다중 배치에 따른 가시위성 및 DOP를 예측하고 그 결과에 대해 분석한다.

Analysis of Satellite Visibility and DOP According to Position of GNSS Antenna for a Guided Missile

Jeong-Tae Bae, Jun-Hyeong Kim, Jeong-Won Kim

Global Navigation Satellite System (GNSS) is one of the important components in a guided missile. Dilution of Precision (DOP) which is decided by satellite geometry directly affects the position accuracy of GNSS. When GNSS antenna is displaced on a guided missile, a satellite signal may be blocked by a missile’s body and wings and this makes the level of DOP worse. Because a missile’s attitude is changed at fight and a pitch angle of a guided missile is much high(almost 90 degree) at the end of flight, the number of visual satellites and DOP are much changed according to position and a displacement method of GNSS Antenna. So we need to predict and analyze the effect by this before we design a guided missile. In this paper, we introduce a method to analyze satellite visibility and DOP according to displacement of GNSS antenna for a missile. The position of satellites is predicted using keplerian elements in almanac and the orbit equation and we use well-known line plane intersection method to find out whether satellite signal is blocked or not. We consider seven cases of GNSS antenna displacement and analyze the result of each case in details.

Speaker 배정태* (주)한화종합연구소