GPS를 이용한 저궤도 위성 자세 결정의 미지정수 결정 성공확률 향상

Abstract

GPS 반송파 측정값을 이용하게 되면 수 cm 이하의 정밀도로 위치 결정을 수행 할 수 있으며, 두 개 이상의 안테나를 움직이는 물체에 장착할 경우 정밀한 자세 결정을 수행할 수 있다. GPS 반송파 측정값을 사용하는 경우 항상 미지정수 결정의 어려움이 발생하게 되며, 미지정수 결정 과정에서 올바른 결정을 할 수 있는 척도로 성공확률을 확인할 필요가 있다. 본 논문에서 저궤도 위성의 자세 결정을 위하여 이중차분된 측정값을 사용하게 되며, 이때 만들어진 측정행렬과 측정값의 공분산을 이용하여 성공확률을 계산하게 된다. 성공확률을 향상시키기 위하여 저궤도 위성의 위치벡터와 자세벡터가 수직이라는 제한 조건을 사용하여 측정값을 증가시키는 방법을 제안하였다. 적용된 저궤도 위성의 궤도는 우리별 3호의 궤도 정보를 이용하여 만들었으며 시뮬레이션을 통하여 그 결과를 확인 하였다. To determine precise position GPS carrier phase measurements are used. In addition, the multi-antenna system consisting of 2 or more GPS antennas can make attitude determination effectively. When GPS carrier phase measurements are used the integer ambiguity must be fixed. The success rate is used to validate the integer ambiguity. For LEO satellite attitude determination the double difference carrier phase measurements are used, the success rate is calculated using the covariance matrix and the measurement matrix. The constraint that LEO satellite position vector and attitude vector is orthogonal is suggested for improving the success rate. The LEO satellite orbit model is KITSAT3. The results of the simulation are shown and analyzed.