KR20000039745A - Method for maintaining and regulating position to three satellites sharing identified stop track position - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 통신/방송에 이용되는 정지궤도 위성에 대한 궤도 위치유지 조정방법에 관한 것이다.The present invention relates to an orbital position adjusting method for a geostationary orbit satellite used for communication / broadcasting.
정지궤도 위성은 지구상의 사용자가 볼 때 항상 일정한 방향에 있기 때문에 통신/방송에 유용하게 사용되어 지고 있다. 그렇지만 정지궤도의 위치자원은 유한하기 때문에 지구상의 정지궤도에 위치할 수 있는 위성의 수는 제한되어 있다. 이러한 문제를 해결하고 위성시스템의 신뢰도를 향상시키기 위하여 하나의 정지궤도 위치에 두 개 이상의 위성을 위치시켜서 통신/방송 서비스를 공급하는 방법이 제시되어서 사용되어 지고 있다. 하나의 정지궤도 위치에 두 개 이상의 위성을 위치시킬 경우에 위성 상호간의 물리적 충돌이나 전파적 간섭이 없도록 하면서 지상에 있는 하나의 안테나에 두 개 이상의 위성신호가 포착되도록 위성간의 위치를 유지시켜야만 하는 기술이 필요하다. 위성을 관제하고 있는 지상 관제소에서는 이와 같은 일련의 작업들이 관제소의 인원 및 장비에 무리가 없도록 최적화된 일정계획을 세워야만 한다. 정지궤도 위성의 위치유지를 위한 궤도유지간격은 통신/방송을 위해서 사용하는 주파수에 따라서 달라지는데 C밴드를 사용하는 위성들은 ±0.1 도 범위 이내에, Ku밴드를 사용하는 위성들은 ±0.05도 범위 이내에 위성들을 위치시켜야만 한다. 현재 하나의 정지궤도에 두 개 이상의 위성을 공유시키는 위성시스템들은 대부분 C밴드를 사용하여 ±0.1 도 범위 이내에서 위성의 위치를 유지시키고 있으며 우리나라의 무궁화 위성의 경우에는 Ku밴드를 사용하는 두 개의 위성을 ±0.05 도 범위내에서 위치 유지 조정하고 있다.Geostationary satellites are useful for communication and broadcasting because they are always in a certain direction for users on Earth. However, the geolocation of geostationary orbits is finite, so the number of satellites that can be located on geostationary orbits is limited. In order to solve this problem and improve the reliability of the satellite system, a method of providing communication / broadcasting service by placing two or more satellites in a single geostationary position has been proposed and used. When placing two or more satellites in one geostationary position, the technology must maintain the position between satellites so that two or more satellite signals are captured by one antenna on the ground without physical collision or radio wave interference between them. This is necessary. In ground control stations that control satellites, a series of tasks like this must be scheduled to optimize the personnel and equipment of the station. The orbital maintenance interval for geostationary satellites depends on the frequency used for communication / broadcasting. Satellites using C-band are within ± 0.1 degrees and satellites using Ku-band are within ± 0.05 degrees. It must be located. Currently, satellite systems that share two or more satellites in a single orbit maintain the position of the satellite within ± 0.1 degrees using C-band. In the case of Korea's Mugunghwa satellite, two satellites using Ku-band The position is maintained within ± 0.05 degrees.
따라서, 본 발명은 Ku밴드를 사용하는 세 개 이상의 위성을 ±0.05 도 범위내에서 위치유지 조정하면서 위성 상호간의 물리적 충돌 및 전파적 간섭을 회피하면서 지상 관제소의 업무량을 최소화하여 하루에 하나의 위성에 대해서만 위치유지 조정을 수행하도록 하는 세 개의 동일위치 정지궤도 위성에 대한 위치유지조정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention minimizes the workload of the ground control station to one satellite per day while avoiding physical collisions and radio wave interference between the satellites while maintaining the positioning of three or more satellites using Ku-band within a range of ± 0.05 degrees. The purpose of the present invention is to provide a positioning control method for three co-ordinated geostationary satellites, which is performed only for positioning.
상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 동일 위치에 위치시키는 위성의 개수에 따라서 위성 상호간의 위치형태를 제시하여 목표위치를 계산하고, 이에 따른 지상관제를 수행할 때 하루에 하나의 위성에 대한 위치조정을 수행할 수 있도록 관제일정을 제시하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention calculates the target position by presenting the position form between the satellites according to the number of satellites located in the same position, and the position of one satellite per day when performing the ground control accordingly It is characterized by presenting a control schedule so that adjustments can be made.
도 1은 본 발명이 적용되는 세 개의 정지궤도 위성을 ±0.05 도 범위내에서 위치유지 조정하면서 위성 상호간의 물리적 충돌 및 전파적간섭을 회피하면서 지상 관제소의 업무량을 최소화하여 하루에 하나의 위성에 대해서만 위치유지 조정을 수행하도록 하는 각종 파라미터를 추출하기 위한 수행업무의 흐름도.FIG. 1 shows that the three geostationary satellites to which the present invention is applied are maintained within a range of ± 0.05 degrees while minimizing the physical collision and radio interference between the satellites while minimizing the workload of the ground control station. Flow chart of a task for extracting various parameters for performing positioning maintenance.
도 2는 하나의 위성에 대한 위치유지조정 박스의 할당을 표시한 도면.2 shows the assignment of a positioning box for one satellite.
도 3은 세 개의 위성에 대한 궤도 이심율 벡터를 조정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면.3 is a diagram for explaining a method for adjusting orbital eccentricity vectors for three satellites.
도 4는 세 개의 위성에 대한 궤도 경사각 벡터를 조정하기 위한 방법을 설명하기 위한 도면.4 illustrates a method for adjusting orbital inclination vectors for three satellites.
도 5는 지상관제소에서 궤도조정을 수행하는 일자별 계획을 나타낸 도면.5 is a diagram illustrating a daily plan for performing orbital adjustment in a ground control station.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the present invention.
도 1은 본 발명이 적용되는 세 개의 정지궤도 위성을 ±0.05 도 범위내에서 위치유지 조정하면서 위성 상호간의 물리적 충돌 및 전파적 간섭을 회피하면서 지상 관제소의 업무량을 최소화하여 하루에 하나의 위성에 대해서만 위치유지 조정을 수행하도록 하는 각종 파라미터를 추출하기 위한 수행업무의 흐름도이다.FIG. 1 shows that the three geostationary satellites to which the present invention is applied are maintained within ± 0.05 degrees while minimizing the physical collision and radio wave interference between the satellites while minimizing the workload of the ground control station for only one satellite per day. A flowchart of a task for extracting various parameters for performing position maintenance adjustment.
먼저 정지궤도 위성의 궤도결정에 대한 오차분석(11)을 통하여 어떤 위치에 있는 위성의 위치오차가 얼마나 되는지를 분석하여 위치유지조정 박스 할당(12)을 통해서 각종 파라미터에 의한 영역을 할당한다. 세 개의 위성에 대한 궤도조정을 위한 목표값 설정(13)을 통해서 지상관제소의 업무량이 최소화되는 방법을 수립한다. 수립된 방법에 따라서 세 개의 위성에 대한 시뮬레이션을 수행(14) 한다. 시뮬레이션의 결과에 따라서 방법이 맞는지를 검토하여(15) 방법에 문제가 있는 경우에는 상기 세 개의 위성에 대한 궤도조정을 위한 목표값 설정(13)을 수정하고 문제가 없을 경우에는 실제의 위성에 적용(16)한다.First, the error analysis 11 for the determination of the trajectory of the geostationary orbiting satellite is analyzed to determine how much the positional error of the satellite at any position is allocated, and the area according to various parameters is allocated through the positioning box adjustment 12. By setting a target value 13 for orbit adjustment for three satellites, a method of minimizing the workload of the ground control station is established. According to the established method, the simulation of three satellites is performed (14). According to the results of the simulation, the method is examined to determine whether the method is correct (15). If there is a problem in the method, the target value setting 13 for adjusting the orbits for the three satellites is corrected. (16)
도 2는 도1의 위치유지조정 박스 할당(12)에서 설정된 위치유지조정 박스의 할당을 표시한다.FIG. 2 shows the allocation of the positioning box set in the positioning box assignment 12 of FIG.
여기에는 궤도결정 및 궤도조정에 있어서의 오차(21), 태양과 달의 섭동력에 의한 변화량(22), 궤도 이심율에 의한 변화량(23), 그리고 지구 중력장에 의한 변화량(24)이 할당된다.An error 21 in orbit determination and orbital adjustment, a change amount 22 due to the perturbation force of the sun and the moon, a change amount 23 due to the orbital eccentricity, and a change amount 24 due to the earth's gravity field are allocated.
도 3은 도2의 세 개의 위성에 대한 궤도조정을 위한 목표값 설정(13)에서 수행한 세 개의 위성에 대한 궤도 이심율 벡터를 조정하기 위한 방법으로서, 세 개의 위성의 이심율 벡터의 목표값을 보여준다. 세 개의 이심율 벡터는 도면부호(31)와 같이 삼각형을 유지하면서 일년동안에 원주위를 한바퀴 돌게 된다. 세 위성에 대한 이심율벡터 원의 파라미터는 도면부호(32)와 같다.FIG. 3 is a method for adjusting orbital eccentricity vectors for three satellites performed in setting target values 13 for orbital adjustment of three satellites in FIG. 2, and shows target values of three satellites' eccentricity vectors. . The three eccentricity vectors rotate around the circumference for one year while maintaining the triangle as shown by reference numeral 31. The parameter of the eccentricity vector circle for the three satellites is the same as that of 32.
도 4는 도 2의 세 개의 위성에 대한 궤도조정을 위한 목표값 설정(13)에서 수행한 세 개의 위성에 대한 궤도 경사각 벡터를 조정하기 위한 방법으로서, 세 개의 위성이 도 3에 있는 이심율 벡터의 경우와 같이 삼각형을 유지하도록 조정된다(41).FIG. 4 is a method for adjusting orbital inclination vectors for three satellites performed in setting target values 13 for orbit adjustment for three satellites of FIG. As in the case, it is adjusted to keep the triangle (41).
도 5는 도 3과 도 4에서 수립된 세 개의 위성에 대한 궤도 이심율 벡터 조정 원과 궤도 경사각 조정 박스에 따라서 지상관제소에서 궤도조정을 수행하는 일자별 계획(51)을 표시한다. 궤도 이심율에 대한 조정은 1주일을 주기로 수행되고 궤도 경사각에 대한 조정은 2주일을 주기로 수행된다. 지상관제소의 운용에 있어서 일요일을 제외한 날짜에 대해서 하루에 하나씩의 위성에 대한 궤도조정이 수행되도록 한다.FIG. 5 shows a daily plan 51 for performing orbital adjustment at the ground control station according to the orbital eccentricity vector adjustment circle and orbital tilt angle adjustment box for the three satellites established in FIGS. 3 and 4. The adjustment for the orbital eccentricity is carried out every 1 week, and the adjustment for the orbital tilt angle is performed every 2 weeks. In the operation of the ground control station, orbital adjustments should be made to one satellite per day for the days except Sunday.
이상에서 설명한 본 발명은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함으로 전술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니다.The present invention described above can be variously substituted, modified and changed within the scope without departing from the technical spirit of the present invention for those skilled in the art to which the present invention pertains and the accompanying drawings. It is not limited to.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하면 Ku밴드를 사용하는 세 개의 동일위치 정지궤도상의 통신/방송 위성에 대한 위치유지조정에 있어서 물리적 충돌 및 전파적 간섭을 회피하며 지상관제소의 운용업무를 최소화 할 수 있는 탁월한 효과가 있다.As described above, according to the present invention, physical collisions and radio wave interference can be avoided and the operation of the ground control center can be minimized in the position maintenance adjustment of three communication / broadcasting satellites on the same position geostationary track using Ku band. Excellent effect
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KR100618655B1 (en) * | 2005-10-12 | 2006-09-06 | 한국전자통신연구원 | Apparatus and method for automated station keeping of geostationary satellite |
KR100782269B1 (en) * | 2002-02-04 | 2007-12-04 | 주식회사 케이티 | Method for collocation of satellites of geostationary orbit |
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