• 항공우주산업기술동향
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• 제5권2호
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• pp.51-57
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• 2007

상용 위성탑재카메라를 이용한 지표면의 고해상도 영상획득은 1990년대부터 세계 각국에서 많은 노력과 투자를 하고 있다. 미국은 이미 해상도 1m급의 IKONOS, Orbview 및 Quickbird 등을 운용하고 있으며 최근에는 해상도 0.5m급 이하의 위성탑재 카메라를 개발하고 있는 것으로 알려졌다. 러시아, 프랑스, 이스라엘, 일본 등도 1m급 탑재카메라를 개발 중이거나 운용중이며 우리나라도 다목적 실용위성 시리즈의 탑재카메라 개발을 통해 고해상도 위성 카메라를 운용 및 개발 중이다. 이러한 개발동향에 따라 고해상도 위성카메라의 광학부품과 구조부품에 대한 기술적 연구와 개발에도 많은 노력이 이루어지고 있는데, 국내에서도 향후 계속되는 국가의 위성탑재카메라 개발계획에 따라 요구되는 핵심 광구조 부품 개발을 위해 대구경 광학 부품이나 구조물에 대해서 단계적인 국내개발을 시작하고 있다. 우선적으로 한국항공우주연구원과 한국표준과학연구원은 연구원간 협력프로그램으로 대구경 우주급 반사경조립체에 대한 국내개발을 진행하고 있으며 우주환경에서의 광학시험에 필요한 관련 시설을 구축하고 있으므로 국내의 위성관련 광구조부품 개발 기술도 획기적으로 향상될 것으로 기대된다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2003년도 한국우주과학회보 제12권2호
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• pp.103-103
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• 2003

공간해상도가 높고 영상 신호량의 증가를 위해 TDI(time delay and integration) 방식의 센서를 이용하는 저궤도 위성카메라의 경우 지구의 자전효과나 위성의 자세 불안정 등으로 인해 촬영된 영상의 퍼짐현상(smearing)이 나타난다. 본 연구에 따르면 선형운동에 의한 결과로 발생하는 영상퍼짐은 위성의 자세제어 특성 뿐 만 아니라 위성의 궤도 특성과 TDI 단계, 지상 촬영 지점의 위도 및 경사촬영 각도에 의해 결정되며 다목적 실용위성 2호(KOMPSAT2)의 탑재카메라를 실례로 살펴본 해상도 1m급의 태양동기궤도 위성의 경우 별도의 보정 과정이 없을 경우 영상의 퍼짐이 심각한 것으로 나타난다. 주된 원인은 지구의 자전효과이며 영상퍼짐의 정도는 위성 직하점의 위도에 따라 변하고 카메라의 경사촬영 각도와는 연관성이 작은 것으로 나타난다. 또한 촬영전에 자세제어를 이용해 카메라의 Yaw축 각도를 조정할 경우 영상퍼짐현상이 현저히 감소함을 보여준다.

• Journal of the Optical Society of Korea
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• 제4권1호
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• pp.24-24
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• 2000

위성에 탑재된 지구관측용 카메라는, 지상의 망원경과 같은 원리로, 우주상공에서 지표면 관측을 자동적으로 수행하고 관측정보를 지상으로 전달해 주는 장치다. 이용 목적에 따라 카메라의 해상도 또는 분해능, 관측대역, 관측폭, 위성의 궤도 등의 규격이 결정된다. 고해상도는 카메라 관련 제반 기술 및 경험이 부족한 국내의 여건에 적합한 소형 위성용 고해상도 카메라의 규격을 제시하며 이에 따른 광학 설계와 제작, 조립 및 측정오차를 제시한다.

• 천문학회보
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• 제41권2호
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• pp.29.2-29.2
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• 2016

최근에 국내 광산업은 고해상도 카메라를 장착한 휴대폰의 판매호조로 세계 최고수준의 소형 광학모듈 시장을 주도하고 있다. 하지만 국가 위상제고에 필요한 고해상도 인공위성 카메라와 대형 천체 망원경은 소수 선진국이 전략물자로 분류하여 관련 기술을 독점하고 있다. 우리나라는 국가우주개발계획에 의하여 다양한 위성카메라를 국산화하고, 기초과학 선진화를 위한 Giant Magellan Telescope사업에 참여함으로써 우주산업 선진국을 추격하고 있다. 빛을 이용하여 물체를 관측하는 결상광학계는 분해능을 향상시키기 위하여 구경을 더욱 크게 하거나 특수한 비구면 형상의 거울을 사용하므로 새로운 광학 설계, 연마, 측정, 조립, 시험 등의 기술들이 필요하다. 본 발표에서는 다양한 첨단 결상광학계와 한국표준과학연구원 우주광학센터에서 개발중인 위성카메라와 천체망원경에 관하여 자세히 소개한다.

• 한국광학회지
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• 제11권1호
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• pp.6-12
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• 2000

위성에 탑재된 지구관측용 카메라는, 지상의 망원경과 같은 원리로, 우주상공에서 지표면 관측을 자동적으로 수행하고 관측정보를 지상으로 전달해 주는 장치다. 이용 목적에 따라 카메라의 해상도 또는 분해능, 관측대역, 관측폭, 위성의 궤도 등의 규격이 결정된다. 고해상도는 카메라 관련 제반 기술 및 경험이 부족한 국내의 여건에 적합한 소형 위성용 고해상도 카메라의 규격을 제시하며 이에 따른 광학 설계와 제작, 조립 및 측정오차를 제시한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제12권3호
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• pp.9-17
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• 2018

지구 관측용 소형 위성카메라의 경우, 중대형 위성에 비해 상대적으로 약한 구조 안정성으로 인해 열악한 발사환경 및 우주환경에서 광부품의 정렬오차가 발생하기 쉽다. 발생한 정렬오차는 위성카메라의 광학 성능 저하를 유발시킨다. 본 연구에서는 소형 위성 카메라의 정렬오차를 보상하기 위하여 3축 포커스 메커니즘을 제안하였다. 이 메커니즘은 3개의 압전 작동기로 구성되어 x-축, y-축 틸트 및 디스페이스(De-space) 보정을 수행할 수 있다. 포커스 메커니즘의 설계 요구조건은 슈미트-카세그레인(Schmidt-Cassegrain) 타입의 목표 광학계 설계에서 도출되었다. 부경 정렬오차 보상을 위하여 부 반사경의 뒤에 포커스 메커니즘을 부착하여 부경의 3축 운동을 제어하였다. 이 때 파면오차로 인한 광학 성능 저하를 최소화하기 위한 플렉셔를 Box-Behnken 실험계획법을 통하여 설계하였으며, ANSYS를 이용하여 파면오차 해석을 수행하였다. 제작된 포커스 메커니즘은 작동기의 수학적 모델링, PID 제어기 설계, 서보 제어실험을 통해 서보성능을 검증하였다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.224.1-224.1
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• 2012

위성에 사용되는 전자광학카메라는 통상 광기계부와 광전자부 그리고 데이터 전송부로 구성된다. 본 논문에서는 광전자부의 일부 유닛인 카메라제어기의 개발내용을 다루었다. 카메라전자 제어기는 위성체로부터의 명령을 기반으로 광전자부의 가장 중요한 역할인 영상촬영을 비롯한 광전자부 전체의 동작제어, 내부의 텔레미트리 송신 그리고 전자광학카메라의 포커싱 등을 수행하게 된다. 논문에서는 먼저 광전자부 전체 블록 내에서, 개발중인 카메라제어기의 구조 및 기능 등에 대해 설명한다. 그리고 전자 제어신호에 의한 영상밴드간의 커플링을 없애기 위한 밴드간에 전기적으로 분리된 인터페이스에 대한 설명 및 초기 부팅과정과 포커싱제어와 관련된 설계내용 및 시험결과를 기술하였다.

• 한국광학회:학술대회논문집
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• 한국광학회 2000년도 하계학술발표회
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• pp.36-37
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• 2000

정밀 지상관측 위성인 다목적실용위성 1호기에는 해상도 6.6 m인 전자광학카메라(EOC)가 탑재되어 현재 우수한 영상을 보내오고 있으며 2003년 발사예정인 2호기를 위하여 해상도 1 m의 Multispectral Camera(MSC)가 개발중이다. 미 TRW 사가 제작한 EOC 개발에 항우연의 연구진은 그 설계 및 시험의 각 단계별 검토와, 탑재, 위성전체 시험과 보정을 포함한 궤도운용 등의 수행과 함께, 개발기간 동안 현지에서 수행된 별도의 현장교육을 통하여 동급의 위성카메라를 실제 개발할 수 있는 설계기술을 이전받았다. 수차례 대구경 비구면 광학계 제작 경험을 더한 항우연은 MSC 공동개발선인 이스라엘 ELOP 사와 현재 그 설계를 진행하고 있다. (중략)

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2001년도 춘계 학술대회 논문집 통권 4호 Proceedings of the 2001 KSRS Spring Meeting
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• pp.149-153
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• 2001

고해상도 카메라가 다목적 실용위성 2호의 탑재체로서 한국항공우주연구원에서 개발되고 있다. 이 카메라에는 Ground sample distance (GSD)가 1m에 달하는 PAN(panchromatic channel)과 GSD 4m인 MS (Multi-Spectral channel)가 있다. 이 목표를 성취하기 위하여 탑재체와 위성체의 요구저건들을 설정하고 그에 따른 설계작업이 현재 진행 중이다. 탑재체는 광학부, 기계부, 전자부, 자료전송부들로 구성되어 있는 데, 각 서브시스템간에 상충되는 점들을 전체 시스템 측면에서 분석, 판단, 조정하고 또한 위성체와의 접속도 원활하게 진행시키고 있다. 실제로 광학 설계, Sun shield 등에서 여러 가지의 설계중에서 최적의 방안을 선택하는 데 시스템 측면에서 고려가 되었었다. 본 논문에서는 이러한 시스템 측면에서의 고해상고 카메라의 요구조건과 기본설계에 대해 발표한다.

• 천문학회보
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• 제37권2호
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• pp.224.2-224.2
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• 2012

지상시험에서 위성 카메라의 규격에 정의된 모든 원격명령과 상태정보 인터페이스를 확인하고 카메라의 기능 시험을 수행해야 한다. 위성 카메라는 많은 원격명령 및 상태정보 인터페이스를 정의하여 사용하므로 수작업으로 이 모든 인터페이스 및 기능을 시험하는 것은 무리가 있다. 따라서 빠르고, 정확하고, 꼼꼼하게 이를 점검하기 위한 시험 소프트웨어가 필요하다. 시험 소프트웨어는 모든 원격 명령을 카메라에 전송하고, 원격상태정보를 수신하여 명령의 동작여부와 카메라의 상태를 확인한다. 소프트웨어는 명령마다 임의로 파라미터를 세팅할 수 있어 정상적인 명령에 대한 카메라의 동작뿐만 아니라, 비정상 명령에 대한 처리 능력까지 살필 수 있다. 또한 시스템의 메모리에 데이터를 업로드 혹은 다운로드할 때는 데이터의 양이 많기 때문에 소프트웨어는 여러 서브 명령으로 나누어 전송하거나 수신하는 것이 필요하다. 메모리 업로드 다운로드를 위해 소프트웨어는 인터페이스 규격에 맞추어 헤더 정보를 생성하고, 데이터 분석을 위해 별도의 기능을 갖는다. 소프트웨어는 비주얼 C++과 네트워크 기반의 데이터소켓버스를 이용하여 설계하였다. 메인 GUI는 데이터소켓버스를 이용하여 로컬컴퓨터의 서버를 구동하여 카메라를 제어하고 영상데이터를 수신한다. 소프트웨어는 유저가 운용하기 쉽고, 모든 명령과 상태정보 인터페이스를 빠짐없이 점검하기 위해 기능별로 분류하였으며 명령과 연관된 상태정보를 함께 체크할 수 있도록 하였다. 또한 시험시 카메라의 상태를 확인하기 위하여 전원상태, 온도, 기본 상태정보를 항상 모니터링하는 기능을 추가적으로 갖는다.