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저자정보
이광원 (연세대학교) 오형직 (연세대학교) 박한얼 (한국천문연구원) 박상영 (연세대학교) 박찬덕 (Department of Astronomy Yonsei University)
저널정보
한국우주과학회 Journal of Astronomy and Space Sciences Journal of Astronomy and Space Sciences 제32권 제4호
발행연도
2015.12
수록면
387 - 393 (7page)
DOI
http://dx.doi.org/10.5140/JASS.2015.32.4.387

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This study presents a precise relative navigation algorithm using both laser and Global Positioning System (GPS) measurements in real time. The measurement model of the navigation algorithm between two spacecraft is comprised of relative distances measured by laser instruments and single differences of GPS pseudo-range measurements in spherical coordinates. Based on the measurement model, the Extended Kalman Filter (EKF) is applied to smooth the pseudo-range measurements and to obtain the relative navigation solution. While the navigation algorithm using only laser measurements might become inaccurate because of the limited accuracy of spacecraft attitude estimation when the distance between spacecraft is rather large, the proposed approach is able to provide an accurate solution even in such cases by employing the smoothed GPS pseudo-range measurements. Numerical simulations demonstrate that the errors of the proposed algorithm are reduced by more than about 12% compared to those of an algorithm using only laser measurements, as the accuracy of angular measurements is greater than 0.001° at relative distances greater than 30 km.
#formation flying #global positioning system (GPS) measurement #laser measurement #relative navigation #extended Kalman filter (EKF)

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참고문헌 (14)

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Ardaens JS / 2010 / Flight Results from the PRISMA GPS-Based Navigation / 5th ESA Workshop on Satellite Navigation Technologies google schola Hofmann-Wellenhof B / 2012 / Global Positioning System: Theory and Practice / Springer google schola Jang YS / 2014 / Absolute distance measurement with extension of nonambiguity range using the frequency comb of a femtosecond laser / Opt. Eng 53:122403 Crossref 정신원 / 2012 / Real-Time Determination of Relative Position Between Satellites Using Laser Ranging / Journal of Astronomy and Space Sciences 29(4):351~362 dbpia R. E. Kalman / 1960 / A New Approach to Linear Filtering and Prediction Problems / Journal of Basic Engineering 82(1):35 Crossref

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