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학술저널
저자정보
오형직 (연세대학교) 박은서 (한국천문연구원) 임형철 (한국천문연구원) 이상률 (한국항공우주연구원) 최재동 (한국항공우주연구원) 박찬덕 (연세대학교)
저널정보
한국우주과학회 Journal of Astronomy and Space Sciences Journal of Astronomy and Space Sciences 제34권 제4호
발행연도
2017.12
수록면
271 - 279 (9page)
DOI
https://doi.org/10.5140/JASS.2017.34.4.271

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This study presents the application of satellite laser ranging (SLR) to orbit determination (OD) of high-Earth-orbit (HEO) satellites. Two HEO satellites are considered: the Quasi-Zenith Satellite-1 (QZS-1), a Japanese elliptical-inclinedgeosynchronous- orbit (EIGSO) satellite, and the Compass-G1, a Chinese geostationary-orbit (GEO) satellite. One week of normal point (NP) data were collected for each satellite to perform the OD based on the batch least-square process. Five SLR tracking stations successfully obtained 374 NPs for QZS-1 in eight days, whereas only two ground tracking stations could track Compass-G1, yielding 68 NPs in ten days. Two types of station bias estimation and a station data weighting strategy were utilized for the OD of QZS-1. The post-fit root-mean-square (RMS) residuals of the two week-long arcs were 11.98 cm and 10.77 cm when estimating the biases once in an arc (MBIAS). These residuals were decreased significantly to 2.40 cm and 3.60 cm by estimating the biases every pass (PBIAS). Then, the resultant OD precision was evaluated by the orbit overlap method, yielding three-dimensional errors of 55.013 m with MBIAS and 1.962 m with PBIAS for the overlap period of six days. For the OD of Compass-G1, no station weighting strategy was applied, and only MBIAS was utilized due to the lack of NPs. The post-fit RMS residuals of OD were 8.81 cm and 12.00 cm with 49 NPs and 47 NPs, respectively, and the corresponding threedimensional orbit overlap error for four days was 160.564 m. These results indicate that the amount of SLR tracking data is critical for obtaining precise OD of HEO satellites using SLR because additional parameters, such as station bias, are available for estimation with sufficient tracking data. Furthermore, the stand-alone SLR-based orbit solution is consistently attainable for HEO satellites if a target satellite is continuously trackable for a specific period.
#high-Earth-orbit (HEO) satellite #orbit determination (OD) #orbit overlap #satellite laser ranging (SLR)

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김영록 / 2009 / 레이저 거리측정(SLR) 데이터를 사용한 GPS 기반 정밀궤도결정 시스템 결과의 검증 / Journal of Astronomy and Space Sciences 26(1):89~98 google schola 김영록 / 2015 / Orbit Determination Using SLR Data for STSAT-2C: Short-arc Analysis / Journal of Astronomy and Space Sciences 32(3):189~200 dbpia Toshimichi Otsubo / 2001 / GLONASS laser ranging accuracy with satellite signature effect / Surveys in Geophysics 22(5/6):509~516 Crossref H.H. Plotkin / 1965 / Reflection of ruby laser radiation from explorer XXII / Proceedings of the IEEE 53(3):301~302 Crossref Krzysztof Sośnica / 2015 / Satellite laser ranging to GPS and GLONASS / Journal of Geodesy 89(7):725~743 Crossref

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