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문제 정의
- 본 연구는 다목적실용위성 2호 후처리 정밀자세결정 소프트웨어 (이하 KPADS : KARI Precision Attitude Determination Software) 의 합리적 운용개념을 정립하고 예상 성능 분석을 목적으로 하고있다. KPADS 는 다목적실용위성 2호의 자세 센서 (2 개의 star tracker 및 1개의 IRU) 데이터를 지상에서 수신, 처리하여 정밀한 자세를 결정하는 소프트웨어이다 [1].
- 본 연구에서 KPADS 를 이용하여 적용할 수 있는 GCP 가 제한되어 있는 상황에서 다목적실용위성 2호의 SCF misalignment 를 추정하여, 요구되는 geo-location 을 만족시킬 수 있는 최적의 정밀자세 결정 S/W 운용 방안을 도출하였다. 다목적실용위성 2호의 태양 동주기 궤도의 특성과 GLAS의 실험 결과를 토대로 이전에 추정된 SCF misalignment 값을 동일한 계절적 환경 하에서 이후에도 그대로 적용할 수 있다는 합리적 가정을 유추하였으며, 시뮬레이션을 통해 현실적 적용 가능성을 검증하였다.
가설 설정
- ① Thermal distortion 으로 인해 다목적 실용위성 2호의 SCF 는 OBF 에 대해 misalignment 가 발생한다. SCF 의 misalignment 는 궤도 주기와 연동되어 일정한 주기성을 가지는 특성을 지니고 있다는 것이 ICESAT/GLAS 의 결과에서 확인되고 있다 (그림 1) [2].
- 태양 동주기 궤도의 이론적 특징은 위성의 궤도면과 태양이 이루는 각도가 항상 일정하며, 이는 위성이 승교점 (ascending node) 을 통과하는 지방시 (local time) 가 항상 동일하다는 것을 의미한다. 만일 같은 계절에 위성이 roll tilt 직하점 (nadir) 기준 ±5° 이내로 영상을 촬영한다면, 한반도 상공에서 위성체의 SCF 영역에 작용하는 온도의 분포가 거의 비슷할 것이며, thermal distortion의 정도도 비슷할 것이라고 가정할 수 있을 것이다. 따라서 KPADS 의 최적 운용 개념을 다음과 같이 정리할 수 있다.
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