톤 방식을 사용한 저궤도 위성 거리 측정에서의 잡음과 도플러 영향 분석 = The effect of noise and doppler for range measurement of low orbit satellite using tone method

국문 초록 (Abstract)

톤 방식을 사용하는 저궤도 위성 거리 측정에서 링크 잡음과 도플러 영향을 분석하고, 다목적 실용위성과 거리측정 시스템에 적합한 거리 측정 검출부의 운용 잡음 대역폭을 제안하였다. 저궤도 위성의 운동 특성을 통한 궤도 파라미터별 영향과 거리 측정 신호의 신호대 잡음 스펙트럼 밀도를 구하여 잡음과 도플러의 영향을 분석하였다. 위성 링크 잡음의 영향은 거리 신호 검출부 PLL 대역폭이 낮을수록 작으나, 도플러에 의한 영향은 PLL 대역폭이 클수록 작아진다. 다목적 실용위성의 거리 측정 시스템에서 적용하여 측정한 결과와 위성 궤도 특성을 모델링하여 모의 실험한 거리 측정 시스템의 분석 결과를 통하여 저궤도 위성의 거리 측정에 대한 도플러와 잡음의 영향 분석에 대한 타당성을 확인하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The effects of noise and doppler for low orbit satellite range measurement using tone method are represented in this paper. Also the optimal noise bandwidth of range signal detection circuit which is used for range measurement system of KOMPSAT is proposed. Based on the effects of satellite orbit parameters via the deduction of dynamic motion characteristics of low orbit satellite and signal to noise spectral density of range measurement signal, the effects of noise and doppler for range measurement system are analyzed. The effect of satellite link noise is decreased, but the effect for doppler is increased as the PLL noise bandwidth of range signal detection circuit is increased. The validation of analyzed effect is verified via comparison of measurement results of KOMPSAT's range measurement system and simulation results in environments of low orbit satellite.