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정지궤도복합위성 레이저 레인징 가능 시간대 해석
GEO-KOMPSAT-2 Laser Ranging Time Slot Analysis 원문보기

항공우주시스템공학회지 = Journal of aerospace system engineering, v.12 no.1, 2018년, pp.10 - 16  

박봉규 (한국항공우주연구원) ,  최재동 (한국항공우주연구원) ,  이상률 (한국항공우주연구원)

초록
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정지궤도복합위성(GEO-KOMPSAT) 2A와 2B는 천리안위성의 임무를 승계하기 위해 각각 2018년과 2019년에 발사되어 동경 $128.25{\pm}0.05$도의 정지궤도상에 위치할 예정이다. 그 중에서 정지궤도복합위성 2B는 정밀 거리측정을 위해 LRA(Laser Retroreflector Assembly)를 장착하였으며 거창에 위치한 SLR(Satellite Laser Ranging) 시스템을 적용할 예정이다. 이 경우 거리측정을 위해 지상에서 발사된 레이저가 위성에 장착된 광학탑재체에 입사될 경우 탑재체의 안전성이나 영상품질에 영향을 줄 수 있다. 이 문제를 해결하기 위해 기본적으로 정지궤도복합위성 2B의 셔터가 닫혀 있는 야간시간대에 만 레인징을 수행하도록 할 계획이다. 하지만 동일 경도상에 위치한 정지궤도복합위성 2A는 하루 24시간 영상획득을 수행하기 때문에 야간 시간대에 레인징을 수행하더라도 영향을 줄 수 있다. 이를 해결하기 위해서는 거창 SLR Station에서 바라본 정지궤도복합위성 2A와 2B의 사이각이 일정 이상일 때 레이저 레인징을 수행하도록 하여야 한다. 이러한 관점에서 본 논문에서는 궤도 시뮬레이션을 통하여 두 위성 사이의 연간 각거리 변화 특성을 파악하고 레이저 레인징이 가능한 시간대를 분석하였다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

In 2018 and 2019, GEO-KOMPSAT-2A and GEO-KOMPSAT-2B will be launched in order to succeed the COMS mission. The two satellites will be collocated in $128.25{\pm}0.05$ degrees East. For precise ranging and orbit determination, the GEO-KOMPSAT-2B will be equipped with LRA (Laser Retroreflect...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 논문에서는 동일 경도에 동일경도위치유지를 수행하는 정지궤도복합위성 2A와 2B를 고려하여 SLR 레인징이 가능한 시간대를 궤도 시뮬레이션을 통하여 분석하였다.

가설 설정

  • 시뮬레이션을 위하여 두 위성의 초기 궤도요소는 동경 128.25 ± 0.05도에 위치한 정지궤도위성을 가정하여 동일한 값을 가지는 것으로 하였으며 위치유지작업이 진행됨에 따라서 점차적으로 서로 다른 값으로 수렴하여 동일경도위치유지가 이루어지도록 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
정지궤도복합위성 2B는 2A와 어떤 차이점이 있는가? 정지궤도복합위성 2B는 해양과 환경광학 탑재체를 탑재하고 있어 주간에 해양과 대기환경을 모니터링하는 역할을 수행하게 되는데 24시간 연속적으로 임무를 수행하는 정지궤도복합위성 2A와는 달리 주로 주간에 임무를 수행하고 야간에는 셔터를 닫은 상태에서 대기하게 된다. 정지궤도복합위성 2B는 Fig.
레이저 반사경(LRA)을 사용하여 측정할 경우 정밀도는 어느 수준인가? LRA는 지상 SLR 시스템으로부터 발사된 레이저를 발사된 위치로 반사해주는 역할을 수행한다. 지상에서는 반사된 레이저의 도달 지연 시간을 측정하여 정밀하게 거리를 측정하게 되는데 이 때 예상되는 정밀도는 수 mm에서 수십 mm 수준인 것으로 파악된다[3,4]. 10m 수준의 RF 기반의 레인징 시스템과 비교해 상당한 정밀도로 거리 측정이 가능하다.
정지궤도복합위성의 임무수행을 위해 무엇이 요구되는가? 정지궤도복합위성의 임무를 정상적으로 수행하기 위해서는 비교적 정밀한 궤도정보가 요구된다. 천리안위성의 경우는 항공우주연구원에 위치한 위성 추적소를 이용하여 약 18km 가량의 궤도정밀도를 유지하고 있지만 정지궤도복합위성의 경우는 고해상도 영상을 획득하기 위해 약 3km 수준의 궤도결정 정밀도를 요구한다. 이를 위해 국내와 국외에 각각 설치된 2개의 추적소를 이용하여 레인징을 수행할 계획이다.
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