| 초록 |
낮은 비용, 고출력 및 높은 밀도 비율을 요구하는 소형 위성에 지자기 궤도 결정 기술을 적용하는 것은 매우 중요하지만, 현재 지자기 궤도 결정 기술은 계산량이 많으면서 여러 가지 유형의 오차 영향을 쉽게 받기에 정밀도가 너무나 낮은 단점을 가지고 있다. 궤도 동역학 방정식의 오차 자릿수(order of magnitude)를 분석한 기초에서 간소화된 상태 전이 행렬(state transition matrix)을 구축하고, 지자기 모델에 근거하여 지자기세기가 차수(order)의 증가에 따라 높아지고 지자기 구배가 현저하게 감소되는 특징을 분석하여 높은 차수를 잘라낸 간소화된 지자기 측정 방정식을 제시하였다. 자력계로 측정한 복잡한 오차를 근사 랜덤 워크(random walk) 방식으로 모델링하고, 다항식 피팅(fitting) 방법을 이용하여 자력계의 오차 추정값에 대하여 실시간적으로 노이즈(noise)를 제거하였다. 또한 자력계 오차의 변화 특징을 식별하여 적응적 칼만 필터(adaptive Kalman filter)의 조절 기준으로 사용하여, 지자기세기가 약하지만 관측할 수 있는 지자기 궤도 결정의 성능을 향상시켰다. 수학적 시뮬레이션 결과, 간소화된 지자기 궤도 결정 모델의 유효성이 검증되었으며 적응적 필터는 궤도 결정에 대한 계산을 정확하게 수행할 수가 있었다. 위치 결정 정밀도는 약 6km이며 속도 측정 정밀도는 약 4m/s이었다. |
