Aerospace Engineering and Technology (항공우주기술)

Korea Aerospace Research Institute (한국항공우주연구원)
권호 표지

A Comparison of Orbit Determination Performance for the KOMPSAT-2 using Batch Filter and Sequential Filter

아리랑위성 2호 데이터를 이용한 연속추정필터와 배치필터 처리 결과 비교

  • 조동현 (한국항공우주연구원 융합기술연구팀) ;
  • 김해동 (한국항공우주연구원 융합기술연구팀)
  • Received : 2012.09.17
  • Accepted : 2012.11.01
  • Published : 2012.11.01
Download PDF
⟨ Previous Next ⟩

Abstract

In this paper, the performance of the sequential filter for a space debris collision management system is analyzed by using the flight data of KOMPSAT-2. To analyze the performance of the sequential filter, the results of batch filter used in the orbit determination system of the KOMPSAT-2 ground station is used as reference data. The overlap method is also used to evaluate the orbit accuracy. This paper shows that the orbit determination accuracy of the sequential filter is similar to that of the KOMPSAT-2 ground station, but dissimilar characteristics exist due to the filter difference. In addition, it is also shown that the orbit determination accuracy is order of 1m root mean square by using 30 hour GPS navigation solutions and 6 hour comparison period for the overlap method.

본 논문에서는 우주파편 충돌위험 종합관리시스템에 적용할 연속추정필터의 성능에 대해 아리랑 2호의 실제 비행데이터를 이용하여 분석한다. 궤도결정 시스템의 성능을 분석하기 위해서 아리랑 2호의 지상국에서 사용하고 있는 일괄처리 방식의 배치필터(Batch Filter)와 비교하고, 궤도결정 정밀도 평가를 위해 중첩법(Overlap Method)을 적용한다. 본 연구결과 연속추정 필터가 기존의 아리랑 2호의 지상국 비행역학 시스템에서 사용하고 있는 배치필터와 유사한 성능을 보임을 확인하고, 필터의 방식에 따른 특성 차이가 있음을 확인한다. 또한, 30시간 GPS 항행해에 대한 6시간 중첩법을 적용하여 1m($1{\sigma}$) RMS (Root Mean Square) 수준의 궤도결정 정밀도를 얻을 수 있음을 보인다..

Keywords

References

  1. T.S. Kelso, "Analysis of the Iridium 33 Cosmos 2251 Collision", Advanced Maui Optical and Space Survellance Technologies Conference, Maui, HI, USA, 2009.
  2. Moss, J.C., "The Joint Space Operations Center and Orbital Debris", Presentation to the Int'l Conf. on Orbital Derbis Removal, Dec. 2009, VA.
  3. ODQN Vol. 14, Issue 3, NASA, 2010.
  4. 김해동, 김은혁, 엄위섭, 김은규, 김학정, "우주파편 충돌위험 종합관리시스템 개념설계", 한국항공우주학회 2011년도 추계학술대회, 2011pp.543-546.
  5. 김해동, 최해진, 김은규, "GPS 항행해를 이용한 아리랑 1호의 궤도결정 성능분석 연구", 한국항공우주학회지, 제32권 제4호, 2004, pp.43-52.
  6. 김해동, 정옥철, 김은규, 방효충, "아리랑 2호 궤도결정 정밀도 및 궤도조정 결과 분석", 한국항공우주학회 2006년도 춘계학술대회, 2006, pp.579-583.
  7. ODTK-A Technical Summary, AGI, 2007
  8. David A. Vallado, Richard S. Hujsak, Thomas M. Johnson, John H. seago and James W. Woodburn, "Orbit Determination using ODTK Version 6", European Space Astronomy Center, 2010.
  9. ODTK Training Material, AGI
  10. Kim, H. D., Kim, E. K. and Choi, H. J., "Orbit determination for the KOMPSAT-1 Spacecraft during the period of the solar maximum", KSAS Int'l Journal, Vol. 6, No. 1, 2005, pp.71-76.