고해상도 위성영상 촬영계획 수립 및 카탈로그 생성을 위한 NORAD 궤도 데이터의 이용 가능성 연구 = Feasibility of Using Norad Orbital Elements for Pass Programming and Catalog Generation for High Resolution Satellite Image

국문 초록 (Abstract)

현재 전 세계적으로 많은 위성관제 및 위성영상데이터 수신처리 지상국에서 저궤도 위성의 추적 및 위성과의 통신을 위하여 NORAD 궤도데이터를 사용하고 있다. 공신력있는 북미우주방위사령부(NORAD)에서는 거의 매일 주기로 수천개의 지구 주회 물체를 관측하여 그 궤도데이터를 인터넷을 통해 전 세계로 공개하고 있으며 이 데이터를 사용한 위성 궤도 예측은 지상국에서 위성과 통신하기에 충분한 추적정확도를 제공한다. 하지만 고해상도 지구관측 위성의 임무수행을 위해서는 위성의 위치결정 정확도의 중요성 때문에 평균 궤도정보인 NORAD 데이터를 사용하는 대신 자체 위성 관측 및 추적 시스템을 운영한다. 우리별 3호의 지상국인 경우 자체 위성 추적 시스템이 없는 관계로 위성과의 통신 뿐 아니라 영상촬영 및 처리를 위한 궤도정보를 NORAD 데이터에 의존하고 있다. 본 논문에서는 이러한 NORAD 데이터를 이용하여 위성의 위치를 예측 또는 결정함으로써 고해상도 지구관측 위성이 원하는 지역을 얼마나 정확히 촬영할 수 있는지, 그리고 생성되는 영상 카탈로그의 위치는 실제 촬영된 위치와 얼마나 달라질 수 있는지를 실험, 분석한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

At present, many ground stations all over the world are using NORAD orbit element data in order to track and communicate with Earth orbiting satellites. The North American Aerospace Defense Command (NORAD) observes thousands of Earth orbiting objects on daily basis and provides their orbital information via internet. The orbital data provided by NORAD, which is also called two line element (TLE) sets, allows ground stations to predict the time-varying positions of satellites accurately enough to communicate with the satellites. In order to complete the mission of a high resolution remote sensing satellite which requires very high positional determination and control accuracy, however, a mission control and tracking ground station is dedicated for the observation and positional determination of the satellite rather than using NORAD orbital sets. In the case of KITSAT-3, NORAD orbital elements are currently used for image acquisitoin planning and for the processing of acquired images due to the absence of a dedicated KITSAT-3 tracking ground system. In this paper, we tested and analyzed the accuracy of NORAD orbital elements and the appropriate prediction model to determine how accurately a satellite acquisites an image of the location of interest and how accurately a ground processing system can generate the catalog of the images.