정지궤도복합위성 기상탑재체 광학영상의 열변형 및 정렬오차 보정 기법연구

용기력; 허성식; 최재동; 이상률

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용기력 (한국항공우주연구원)
허성식 (한국항공우주연구원)
최재동 (한국항공우주연구원)
이상률 (한국항공우주연구원)

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정지궤도복합위성의 기상탑재체 광학영상은 구조물의 열 변형 및 센서의 정렬오차로 인하여 지향오차의 영향을 받는다. 이러한 열 변형 및 정렬오차는 위성체 자세센서의 시선벡터와 기상탑재체의 시선벡터사이에서 발생한다. 이러한 오차를 보정하기 위해서 관측 데이터는 별 벡터와 랜드마크와 지구근방의 별이 될 수 있다. 오차를 보정하기 위해서 별 정보를 이용하여 자세 쿼터니언을 추정하고 이를 위성체의 자세정보와 비교하여 두 시선벡터 사이의 열 변형 및 오정렬을 포함하는 오차 쿼터니언을 계산한다. 그리고 오차 쿼터니언을 각 축방향의 오일러각으로 변환하고, 푸리에 변환을 통하여 푸리에 계수를 추정한다. 푸리에 계수에 의해서 재형성된 오정렬 및 열 변형 오차를 탑재체나 자세제어계에 업로드하게 되면 오정렬 및 열 변형이 보상된 상태에서 영상을 촬영하게 된다. 그래서 영상의 항법정밀도가 향상 될 수 있다. 본 논문은 열 변형 및 정렬오차를 보정하기 위한 방법을 다룬다.

An AMI optical image of the GEO-KOMPSAT-2A effect on pointing errors due to thermo-elastic diurnal variations and alignment errors which occurs between line-of-sights of attitude sensors and AMI. Measurements data to compensate these thermo-elastic diurnal variation and misalignment can be landmarks and Earth-around stars. An attitude quaternion in the AMI reference frame is estimated to compensate error using stars. And comparing attitude quaternion in the AMI reference frame with on-board attitude quaternion in the body reference frame, error quaternion represented thermo-elastic diurnal variation and alignment error is computed. Fourier coefficients for three-axis Euler angle profiles which are converted from quaternion are computed through FFT and fitting. Euler angle profiles which are reconstructed from Fourier coefficients are uploaded to AMI or AOCS. Then, GEO-KOMPSAT-2A can acquire images on condition that thermo-elastic diurnal variation and alignment error are compensated. Thus image navigation accuracy can be enhanced. Therefore, this paper deals with method to compensate thermo-elastic diurnal variation and alignment error.

#AMI (기상탑재체) #Thermo-Elastic Variation (열변형) #Misalignment (오정렬) #Estimation (추정)