DOI QR코드

DOI QR Code

Orbit Design of a Korean Regional Communication & Navigation Satellite System

한국형 지역 위성 통신항법시스템의 위성 궤도설계에 관한 연구

  • 이상현 (공군사관학교 항공우주공학과) ;
  • 박병운 (서울대학교 기계항공공학부) ;
  • 김도윤 (서울대학교 기계항공공학부) ;
  • 기창돈 (서울대학교 기계항공공학부) ;
  • 백복수 (국방과학연구소) ;
  • 이기훈 (국방과학연구소)
  • Published : 2005.07.01

Abstract

In 1990, GPS which had been developed for the military purposes became available to the civilian community. Since then these satellite navigation systems have been used extensively in the industrial areas such as car navigation, airplanes, communications, science and surveying. If we are dependent on GPS, however, there are some foreseeable problems in the areas of national security and sovereignty. Current GPS satellite constellation provides limited performance for the country like Korea and Japan where mountain area and urban canyon do not allow the wide skyline. To solve these problems, many countries plan to make other alternative navigation systems.In this paper, RNSS(Regional Navigation Satellite System) is designed to provide communication service with high elevation angle. It is shown, that system does not only have good navigation performance, but also improve GPS performance in Korea and its neighboring areas.

군사용 목적으로 만들어진 GPS가 1990년대에 민간에 개방됨에 따라 차량 항법, 항공기, 통신, 과학, 농업, 탐사 등에 이르는 산업에 폭넓게 이용되고 있다. 하지만, GPS는 미국이 독점적으로 운영하고 있기 때문에 세계 각국은 안보문제에 우려를 나타내고 있는 실정이다. 또한 우리나라와 같이 산악 지형 및 도심이 발달한 지역은 GPS 단독 사용 시에 여러 가지 제약점을 가진다. 이러한 점들을 해결하기 위해 주위의 여러 나라들은 새로운 항법 체계를 구상 중에 있다. 이러한 국제적 추세에 대비하여 우리나라도 지역 항법 시스템 구축에 대해서 검토가 필요하다고 판단된다.본 논문에서는 우리나라 지역 특성을 고려하여 고앙각의 통신서비스를 제공하며, 독자적 항법 능력을 가진 지역 위성 항법시스템의 위성 궤도를 여러 가지 고려사항을 구속조건으로 하여 설계하였다. 최종 설계된 위성항법시스템의 독자 항법 성능뿐만 아니라 부가적으로 GPS를 보강하는 성능도 우수함을 확인하였다.

Keywords

References

  1. Bradford W. Parkinson, 'Global Positioning System: Theory and Applications', Vol. I. Progress in Astronautics and Aeronautics, Washington DC, 1996
  2. Pratalp Misra, Per Enge, 'Global Positioning System: Signals, Mesasurements, and Performance, Ganga-Jamuna Press, 2001
  3. 이은성, 신명주, 이영재, 지규인, 이장규, 최홍석, 김진대, '한국지역 항법서비스를 위한 지구 정지궤도 및 지구동기궤도 위성 궤도 설계', 한국항공우주학회 추계학술대회 논문집 1998년 11월14일, pp. 370-373
  4. Petrovski, I. G.,Ishii, M., Torimoto, H., Kishimoto, H., Furokawa, T., Satio, M., Tanaka, T., and Maeda, H.(2003). 'QZSS-Japan's New Intergrated Communication and Positioning Service for Mobile Users.' GPS World, 14(6):24-29
  5. Makiko Murakami, 'High Accuracy Positioning Services using Quasi-Zenith Satellite System', The International Symposium on GPS/GNSS 2003, Tokyo, Japan, 15-18 November
  6. 박관동, 'GPS Fundamentals', 제 10차 GNSS Workshop 논문집 tutorial 1, 보광(2003), pp. 41-42
  7. Juzoji, H.; Usman, K.; Nakajima, 1.;'A visibility study in Japanese urban area to collect environment profile for HEOs', Enterprise Networking and Computing in Healthcare Industry, 2004. HEALTHCOM 2004. Proceedings. 6th International Workshop on 28-29 June 2004 Page(s):125-128
  8. G.Maral, M.Bousquet: Satellite Communication Systems, John Wiley, 3rd ed., Chichester, 1996
  9. K. Kumar, 'Some aspects related to the satellite applications in non-stationary 24-hour orbits', Acta Astronautica Volume 9, No.3, pp. 147-154, 1982 https://doi.org/10.1016/0094-5765(82)90082-0
  10. Roger R. Bate Donald D. Muller Jerry E. White 'Fundamentals of Astrodynamics' Dover 1971
  11. James R. Wertz Wiley J. Larson(eds.), Space Mission Analysis and Design, Kluwer Academic Publishers, 1999
  12. 'Minimum Operational Performance Standards for Global Positioning System / Wide Area Augmentation System Airborne Equipment (WAAS MOPS)', RTCA Document No. DO-229C, Nov. 28, 2001