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인공 위성의 카메라에 인식된 별과 지구의 영상 화면을 이용하여 상기 인공 위성의 위치를 결정하는 방법으로서,
(1) 상기 카메라에 의해 지구와 적어도 2개 이상의 별들의 영상을 확보하는 제1단계와,
(2) 상기 영상에서 상기 지구와 별이 위치하는 영상 좌표계 값을 각각 구하는 제2단계와,
(3) 상기 별들의 알려진 적도 좌표계 값을 이용하여 상기 지구의 적도 좌표계 값을 구하는 제3단계와,
(4) 상기 지구의 적도 좌표계 값에 -1을 곱하여 인공 위성의 적도 좌표계 값을 구하는 제4단계를 포함하여,
상기 인공 위성의 적도 좌표계 값에 의해 상기 인공 위성의 위치를 결정하는 것을 특징으로 하는 별과 지구의 영상 인식을 이용한 인공 위성의 위치 결정 방법
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청구항 제 1 항에 있어서,
상기 제3단계는 적도 좌표계 값이 알려진 2개의 별들을 이용하는 것으로서,
(1) 수학식1에 의한 4개의 방정식에 의해 상기 영상 좌표계를 적도 좌표계로 변환하는 미지수 4개를 포함하는 변환 매트릭스를 구하는 단계와,
[수학식1]
단 는 상기 적도 좌표계 값이 알려진 별의 적경, 적위 값 및 영상 좌표계에서의 좌표 값
는 상기 적도 좌표계 값이 알려진 다른 별의 적경, 적위 값 및 영상 좌표계에서의 좌표 값
T는 변환 매트릭스
(2) 상기 변환 매트릭스를 이용하여 수학식2에 의해 지구의 적도 좌표계 값을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 별과 지구의 영상 인식을 이용한 인공 위성의 위치 결정 방법
[수학식2]
단 는 지구의 적경, 적위 값
는 지구의 영상좌표계 값
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청구항 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 하나의 항에 의해 결정된 인공 위성의 적경과 적위를 이용하여 상기 인공 위성의 궤적을 결정하는 방법으로서,
(1) 주기적인 카메라 관측에 의해 상기 인공 위성의 적경과 적위 값을 획득하는 제5단계와,
(2) 적경, 적위값의 예상값과 상기 제5단계에 의한 관측값의 차이인 잔차 값을 구하는 수학식3에 의해 결정하는 제6단계와,
[수학식3]
단 는 적경의 예상값 및 관측값
는 적위의 예상값 및 관측값
는 상기 적경 및 적위의 예상값과 관측값의 차이인 잔차 값
(3) 수학식4에 의해 상기 인공 위성의 궤도에 대한 보정값을 계산하는 제7단계와,
[수학식4]
단, a는 궤도의 장반경, e는 궤도의 이심율, i는 궤도의 경사각, Ω는 궤도의 승교점 적경, w는 궤도의 근지점인수, M은 궤도의 평균근점이각
△a, △e, △i, △Ω, △w, △M은 상기 궤도에 대한 측정값과 계산값의 차이로 인한 보정값,
W는 관측시의 여건과 관측값의 품질에 의해 결정되는 가중치 행렬
는 주기적인 관측에 의한 적경의 잔차 값,
는 주기적인 관측에 의한 적위의 잔차값
는 다음과 같은 2nX1의 미분보정행렬
(4) 상기 보정값을 이용하여 수학식5에 의해 궤도의 장반경(a), 궤도의 이심율(e), 궤도의 경사각(i), 궤도의 승교점 적경(Ω), 궤도의 근지점인수(w), 궤도의 평균근점이각(M)을 산출하여 상기 인공 위성의 궤도를 결정하는 제8단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 별과 지구의 영상 인식을 이용한 인공 위성의 궤도 결정 방법
[수학식5]
단 는 인공위성 궤적의 보정된 값
는 인공위성 궤적의 현재 값
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