우주물체 궤도분석 및 위치추정
측성학
천문학의 분야 중 가장 오래되었고(Fundamental Astronomy) 가장 실용적이며, 현재까지도 시간계와 좌표계를 결정(Astrometry)하기 위해 최고의 정밀도로 천체의 위치와 운동을 측정 및 분석하는 학문분야입니다. 측성학의 연구는 시간의 개념과 책력을 탄생시켰고, 근대적인 우주관과 천체역학 그리고 역학의 탄생에 큰 기여를 했습니다. 우주위험감시 분야에서도 우주물체의 관측자료 분석과 정밀 위치 결정을 위해 측성학의 이론과 응용 분야를 사용합니다.
연구 주제
- 시간계: 태양 및 천체 운동의 정밀 관측결과는 원자시계와 함께 세계표준시를 정의합니다.
- 기준계: 태양계로부터 멀리 떨어져 있는 quasar나 항성의 운동을 관측한 결과로 정의된 천구좌표계(ICRS)를 구현하고(ICRF) 이로부터 다시 정의된 지구기준좌표계(ITRS)를 구현합니다.
- 고유운동 측정: 지구의 자전 및 공전 외에 천체가 갖고 있는 고유의 운동을 관측하여 분석합니다.
- 지구 자전 및 공전
- 태양계 진화
- 위치천문학
- 우주측지학
천체역학
인공 및 자연우주물체의 동역학적 특성을 정의하고 우주공간에서의 좌표, 궤도, 궤도전파, 궤도결정, 궤도추정, 오차 이론 등의 연구주제가 있는 분야입니다. Kepler의 타원운동의 법칙과 Newton의 중력법칙이 발견된 후 20세기 초까지 많은 수학 및 물리학의 천재들이 연구하여 사실상 완성된 학문 분야입니다. 그러나 20세기 중반, 우주개발과 함께 그 중요성이 다시 부각되어서 다양한 연구주제가 끊임이 없이 생산되고 있습니다. 우주위험감시 관련해서는 인공 및 자연 우주물체의 궤도 전파, 위치 예측, 역학 모델, 섭동 분석, 궤도 결정 등에 천체 역학의 여러 이론을 사용합니다.
연구 주제
- 지구중심 및 태양중심 운동에 대한 기술
- 고전 궤도 요소 및 다양한 궤도요소 사용
- 일반섭동론
- 특수섭동론
- Lagrange planetary 방정식
- Kepler 방정식
- Encke 방법에 의한 궤도전파
- Cowell 방법에 의한 궤도전파
- Hill 방정식
- Bracket theory
- Gauss, Laplace, Gooding방법에 의한 궤도결정
- Differential Correction에 의한 궤도추정
선형추정론
random한 요소를 갖는 관측자료나 경험치를 바탕으로 parameter의 값을 추정하는 통계학에 위성이나 소행성의 동역학적인 특성을 선형화한 역학모델과 관측자료모델을 더하여 궤도를 추정하는 학문입니다. 우주위험감시에서는 우주물체 관측 자료를 활용한 최종 궤도 결정과 충돌 확률 분석 및 충돌 위험 분석에 선형추정론을 main engine으로 사용합니다. 또한 정밀궤도결정을 통해서 각종 지구물리적인 기본상수값들을 추정할 수 있으며 이를 통해 과학적인 결과를 산출할 수 있습니다.
연구 주제
- Batch type 필터
- Sequential type 필터
- 저궤도 정지궤도 위성의 정밀궤도추정
- 중력측정위성의 SLR관측자료분석을 통한 지구 중력장 정의
- 정밀 궤도 추정을 통한 대기모델 결정
- SRP, ERP 등의 parameter 결정
- 정밀궤도 분석을 통한 달의 인력 결정
- CRS GPS 위성 관측 분석을 통한 ITRF 결정
- Tide (ocean, solid Earth) 계수 결정