표제지
목차
ABSTRACT 10
제1장 서론 12
제1절 연구 배경 12
제2절 논문 구성 14
제2장 우주 시뮬레이션 환경 15
제1절 우주 환경 장비 15
1. 우주 GPS 수신기 15
2. 위성 시계 17
제2절 궤도 시뮬레이션 19
1. 저궤도 위성 시뮬레이션 19
2. 위성 기준 데이터 생성 24
제3장 상대항법 필터 설계 25
제1절 확장 칼만 필터 25
제2절 시스템 모델 27
1. 상태 벡터와 상대 운동 방정식 28
2. 상태 전이 행렬 31
3. 수신기 시계 노이즈 모델 32
제3절 측정치 모델 34
1. 의사거리 34
2. 도플러 38
3. ISL 39
4. 가관측성 분석 40
제4장 상대항법 결과 41
제1절 상대항법 결과 42
제2절 가시위성 수 변화 시 결과 47
제5장 한국형 위성항법시스템 기반 상대항법 52
제1절 한국형 위성항법시스템 궤도 52
1. 궤도 설계 52
2. 저궤도 위성 가시성 시뮬레이션 55
제2절 측정치 모델 56
제3절 한국형 위성항법시스템 기반 상대항법 결과 57
1. 상대항법 결과 57
2. 가시위성 수 변화 시 결과 63
제6장 결론 70
참고문헌 71
국문초록 74
〈표 2-1〉 CSAC SA.45s의 주요 사양 18
〈표 2-2〉 타겟과 체이서 위성의 케플러 6 파라미터 19
〈표 3-1〉 CSAC SA.45s의 Allan Deviation 33
〈표 3-2〉 Satellite-to-Receiver Link Budget 36
〈표 4-1〉 GPS 상대항법 상대 위치 RMSE 43
〈표 4-2〉 GPS 상대항법 상대 속도 RMSE 45
〈표 4-3〉 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트의 피크값과 평균값 46
〈표 4-4〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 위치 RMSE 49
〈표 4-5〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 속도 RMSE 50
〈표 4-6〉 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트의 피크값과 평균값 51
〈표 5-1〉 한국형 위성항법시스템 궤도의 케플러 6 파라미터 53
〈표 5-2〉 KPS 상대항법 상대 위치 RMSE 59
〈표 5-3〉 KPS 상대항법 상대 속도 RMSE 61
〈표 5-4〉 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트의 피크값과 평균값 62
〈표 5-5〉 KPS 가시 위성 수 변화에 따른 상대 위치 RMSE 67
〈표 5-6〉 KPS 가시 위성 수 변화에 따른 상대 속도 RMSE 68
〈그림 2-1〉 우주용 GPS 수신기의 질량 및 최대 전력 분포 16
〈그림 2-2〉 MICROCHIP 사의 CSAC SA.45s 18
〈그림 2-3〉 타겟과 체이서 위성 궤도 3차원 시뮬레이션 20
〈그림 2-4〉 2023년 3월 23일의 GPS TLE 데이터 21
〈그림 2-5〉 GPS 31기 위성 궤도 3차원 시뮬레이션 22
〈그림 2-6〉 체이서 위성과 GPS 위성의 LOS 확인 23
〈그림 2-7〉 타겟과 체이서 위성에서의 GPS 공통 가시 위성 23
〈그림 2-8〉 Spacecraft Dynamics Blockset 24
〈그림 3-1〉 C/N0 값에 따른 의사거리 표준편차 37
〈그림 4-1〉 GPS 상대항법 상대 위치 42
〈그림 4-2〉 GPS 상대항법 상대 위치 오차 43
〈그림 4-3〉 GPS 상대항법 기저선 거리 44
〈그림 4-4〉 GPS 상대항법 상대 속도 45
〈그림 4-5〉 GPS 상대항법 상대 속도 오차 45
〈그림 4-6〉 GPS 상대항법 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트 46
〈그림 4-7〉 GPS 가시 위성 수 변화 47
〈그림 4-8〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 위치 48
〈그림 4-9〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 위치 오차 48
〈그림 4-10〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 기저선 거리 49
〈그림 4-11〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 속도 50
〈그림 4-12〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 속도 오차 50
〈그림 4-13〉 GPS 가시 위성 수 변화 시 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트 51
〈그림 5-1〉 한국형 위성항법시스템의 24시간 지상 궤적 및 스카이플롯 53
〈그림 5-2〉 KPS 8기 위성 궤도 3차원 시뮬레이션 54
〈그림 5-3〉 체이서 위성과 KPS 위성의 LOS 확인 55
〈그림 5-4〉 타겟과 체이서 위성에서의 KPS 공통 가시위성 56
〈그림 5-5〉 GPS와 KPS의 의사거리 표준편차 비교 57
〈그림 5-6〉 KPS 상대항법 상대 위치 58
〈그림 5-7〉 KPS 상대항법 상대 위치 오차 59
〈그림 5-8〉 KPS 상대항법 기저선 거리 60
〈그림 5-9〉 KPS 상대항법 상대 속도 61
〈그림 5-10〉 KPS 상대항법 상대 속도 오차 61
〈그림 5-11〉 KPS 상대항법 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트 62
〈그림 5-12〉 KPS 가시 위성 수 변화 및 가관측성 행렬의 rank 63
〈그림 5-13〉 가관측성 행렬의 condition number 64
〈그림 5-14〉 KPS 가시 위성 수 변화 및 가관측성 행렬의 condition number 65
〈그림 5-15〉 KPS 가시 위성 수 변화 시 상대 위치 66
〈그림 5-16〉 KPS 가시 위성 수 변화 시 기저선 거리 66
〈그림 5-17〉 KPS 가시 위성 수 변화 시 상대 속도 68
〈그림 5-18〉 KPS 가시 위성 수 변화 시 상대 수신기 시계 바이어스 및 드리프트 69