본 연구는 한국형 위성항법시스템 (KPS)의 궤도결정 성능 분석에 활용하기 위해 자체적으로 개발한 궤도결정 모듈의 관측 모델을 사용하여 일본 QZSS의 실제 관측치를 비교 분석한다. 2020년 현재 준천정궤도(Quazi-zenith Orbit) 위성 3기와 정 지궤도 위성 1기가 운용되고 있는 일본의 준천정위성시스템(QZSS)은 전 세계적으로 분포하고 있는 International GNSS Service (IGS) 네트워크의 일부 감시국에서 지속적으로 관측되고 있다. KPS의 궤도결정을 위해 자체적으로 개발 중인 궤 도결정 모듈은 L1/L2 주파수로 구성된 의사거리 및 반송파 위상 데이터를 사용하여 전처리 과정에서 사이클 슬립을 검출 한 뒤, 위성 시계와 수신기 시계, 대류층지연, 위상 모호정수, 안테나 모델 등이 포함된 관측 모델을 통해 위성의 궤도, 시 각 바이어스 및 위상 모호정수를 추정한다. 본 연구는 QZSS 궤도결정의 전 단계로서, IGS 네트워크를 통해 수집한 QZSS 관측량과 German Research Centre for Geosciences (GFZ)의 정밀 궤도력/시계력을 이용하여 관측 모델의 잔차를 각각의 위성과 감시국에 대하여 분석하였는데, QZSS 위성에 따라 RMS 기준 약 1.4-1.5 m의 코드 의사거리 잔차를 보였다.

Methodology on Orbit Determination of KPS Based on IGS Network – through Examples of QZSS Measuremens

Gimin Kim, Chandeok Park*, Deok Won Lim

We present a preliminary validation of measurement model developed for orbit determination of Korean Positioning System (KPS). The development of orbit determination module includes raw data preprocessing and estimation of satellite orbit, receiver clock, satellite clock, tropospheric delay and phase ambiguity from undifferenced L1/L2 ionosphere-free combination. Validating the measurement model for KPS, this study utilizes Quasi Zenith Satellite System (QZSS) observables. International GNSS Service (IGS) currently provides raw observation data measured from a part of its monitor stations, which are capable of tracking 3 quasi-zenith satellites and 1 geostationary satellite of QZSS. Analyzing the measurement residuals from the QZSS observation data and precise orbit/clock product of German Research Centre for Geosciences (GFZ), this study results in about 1.4-1.5 m residual errors of code pseudorange for all QZSS satellites.

Speaker 김기민 연세대학교