• 제목/요약/키워드: On-orbit Calibration

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GOCI-II 태양광 보정시스템을 활용한 가시 채널 복사 보정 개선 및 센서 안정성 분석 (GOCI-IIVisible Radiometric Calibration Using Solar Radiance Observations and Sensor Stability Analysis)

  • 김민상;박명숙;안재현;강금실
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제39권6_2호
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    • pp.1541-1551
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    • 2023
  • 해색위성 원격탐사에서 광학센서에서 측정된 전자기 시그날을 태양광 복사휘도로 산출하는 것은 해양 환경 모니터링의 시작이 되는 중요 단계이다. 일반적으로 광학센서가 임무 기간 수많은 촬영을 하면서 감쇄가 일반적이며 이로 인해 발생하는 복사 보정의 불확도는 해수원격반사도, 엽록소-a 농도, 유색용존유기물 등 최종 산출물에 영향을 미치기 때문에, 국제적으로 해색위성의 임무기간 중 자료 연속성을 위한 복사보정의 중요성을 강조해 왔다. 본 연구는 Geostationary Ocean Color Imager-II (GOCI-II) 위성의 지속적인 품질과 정확성을 확보하기 위해 GOCI-II의 복사 보정 알고리즘을 개선 방법을 제시한다. GOCI-II는 궤도상 복사 보정 장치인 태양광 확산기(Solar Diffuser, SD)를 사용하여 gain을 지속적으로 측정하였다. 시계열 분석 결과 gain이 방위각에 따라 계절적 변동을 보임과 동시에 센서의 노후화 가능성을 고려해야 함을 확인하였다. 본 연구에서는 방위각 보정 모델을 도입하여 계절 주기성을 제거하였고, 센서 감쇄 보정 모델을 통해 복사 이득의 비선형적 추세를 산출하였다. 본 연구에서 개선된 복사 보정 알고리즘을 적용하여 대기 최상층(Top of Atmosphere, TOA) 복사휘도의 스펙트럼에 미치는 영향을 확인하였고, 이는 GOCI-II 데이터의 장기적인 안정성 확보를 통해 신뢰성 있는 위성 산출물을 제공함으로써 장기간 트렌드 분석 및 해양 환경 모니터링에 기여할 것으로 기대된다.

The Analysis on the relation between the Compression Method and the Performance of MSC(Multi-Spectral Camera) Image data

  • Yong, Sang-Soon;Choi, Myung-Jin;Ra, Sung-Woong
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.530-532
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    • 2007
  • Multi-Spectral Camera(MSC) is a main payload on the KOMPSAT-2 satellite to perform the earth remote sensing. The MSC instrument has one(1) channel for panchromatic imaging and four(4) channel for multi-spectral imaging covering the spectral range from 450nm to 900nm using TDI CCD Focal Plane Array (FPA). The compression method on KOMPSAT-2 MSC was selected and used to match EOS input rate and PDTS output data rate on MSC image data chain. At once the MSC performance was carefully handled to minimize any degradation so that it was analyzed and restored in KGS(KOMPSAT Ground Station) during LEOP and Cal./Val.(Calibration and Validation) phase. In this paper, on-orbit image data chain in MSC and image data processing on KGS including general MSC description is briefly described. The influences on image performance between on-board compression algorithms and between performance restoration methods in ground station are analyzed and discussed.

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Development of an Earth Observation Optical Payload Simulator

  • Lee, Jong-Hoon;Lee, Jun-Ho;Cheon, Yee-Jin
    • 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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    • 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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    • pp.35.1-35.1
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    • 2008
  • The importance on the simulation of earth observation optical payloads has been recently emphasized in order to estimate on-orbit imaging performance of the payloads. The estimation should consider all aspects of payload development; design, manufacture, test, assembly, launch and space environment. Until recently several studies have been focused the evaluation of the individual factors rather than the integrated. This paper presents the development of an integrated payload simulator. The simulator analyzes the payload imaging performance based on MTF(Modulation Transfer Function) calculations of the major factors (Diffraction, Aberration, Detector integration, Image motion and etc.) and the simulator can generate realistic artificial earth images as taken by defined earth observation payloads. The simulator is developed for the use of evaluating pre- and post-launch imaging performance and assisting on-board calibration of COMPSAT-3.

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Launch Site Activities for the Launch of an Earth Observation Satellite

  • 임정흠
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.195.1-195.1
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    • 2012
  • Korea Aerospace Research Institute has developed an earth observation satellite whose primary mission objective is to provide high resolution electro optical earth images for Geographical Information Systems (GIS) establishment and the applications for environmental, agriculture and ocean monitoring. It was successfully launched into its mission orbit by using a commercial launch vehicle on 18th of May, 2012. This paper describes a series of launch activity at the launch site including its transportation to the launch site. Before conducting the launch site operation, satellite operation plane was prepared. Combining the satellite operation plan and launch vehicle activities, an integrated launch site operation plan and schedule have been drawn up. After arrival of the spacecraft at the launch site, post-ship check out has been conducted. And then it was fuel loaded and integrated with launch vehicle hardware. After completion of final electrical check out, count down procedure was executed. on 18th of May, it was launched into the space and was separated from the launch vehicle as planned. About 3 months of early operation and calibration/validation, now the satellite is conducting its normal mission.

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CCD Pixel Correction Table Generation for MSC

  • Kim Young Sun;Kong Jong-Pil;Heo Haeng-Pal;Park Jong-Euk;Paik Hong-Yul
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2004년도 Proceedings of ISRS 2004
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    • pp.471-474
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    • 2004
  • Not all CCD pixels generate uniform value for the uniform radiance due to the different process of manufacture and each pixel characteristics. And the image data compression is essential in the real time image transmission because of the high line rate and the limited RF bandwidth. This pixel's nonuniformity and the loss compression make CCD pixel correction necessary in on-orbit condition. In the MSC system, the NUC unit, which is a part of MSC PMU, is charge of the correction for CCD each pixel. The correction is performed with the gain and the offset table for the each pixel and the each TDI mode. These correction tables are generated and programmed in the PMU Flash memory through the various image data tests at the ground test. Besides, they can be uploaded from ground station after onorbit calibration. This paper describes the principle of the table generation and the test way of the non-uniformity after NUC

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자이로 바이어스 추정값을 이용한 센서 정렬오차 확인

  • 오시환;윤석택;윤형주;김진희
    • 천문학회보
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    • 제37권2호
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    • pp.183.1-183.1
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    • 2012
  • 인공위성의 자세 제어 및 자세 결정에 사용되는 센서들의 정렬오차는 자세명령생성 오차, 자세제어 오차, 자세결정 오차 등과 더불어 지향정밀도를 저하시키는 하나의 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 자이로 센서에만 정렬오차가 존재한다고 가정하는 상황에서 별추적기와 자이로 센서를 이용한 자세결정 필터에 의해 추정되는 자이로 바이어스 값만을 이용하여 자이로 센서의 정렬오차를 확인(Identification)하는 방법 및 결과에 대해 기술한다. 이를 추정하는 다른 방법으로는 여러 가지가 있으며 대표적으로 위성의 다축기동 정보를 입력으로 사용하는 확장칼만필터를 이용한 궤도상 보정(On-orbit Calibration) 방법이 있으나 본 연구에서는 위성의 기동 또는 많은 계산량을 소모하지 않고 비교적 간단하게 자이로 정렬오차를 추정하는 방법을 제시하였다. 그리고 실제 궤도상 위성의 거동 데이터를 이용하여 제안한 방법의 효율성을 검증하였다. 결과적으로, 제안된 방법을 이용했을 때 소수점 둘째 자리 이하의 정확도를 가지고 정렬오차가 추정됨을 확인하였다.

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우주용 영상센서 출력특성 교정용 흑체 설계의 해석적 유효성 검토 (Numerical Investigation of Blackbody Design for Spaceborne Image Sensor Non-uniformity Characteristic Calibration)

  • 김혜인;최필경;조문신;오현웅
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제14권3호
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    • pp.42-50
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    • 2020
  • 우주용 적외선 센서의 탑재 교정용 흑체 시스템은 궤도상에서 센서 출력특성 교정을 위해 다양한 기준온도에서 한정된 개수의 온도센서로부터 고정밀의 대표표면온도 추정이 가능해야 한다. 본 논문에서 제안된 흑체 시스템은 흑체 가열 후 잔열 수송을 위한 히트파이프를 흑체 후면 중앙의 일체형 플랜지에 결합하는 방식을 적용하였다. 따라서 흑체 표면온도구배 최소화와 함께 원형 대칭 형태의 온도구배를 얻을 수 있어 표면온도 추정이 용이하면서도 발사 및 궤도환경에서 하중이 가해지더라도 안정적인 히트파이프 접속부를 갖도록 하며, 복수의 히트파이프 적용에 따른 Fail Safe 설계가 가능하도록 한다. 또한 온도센서 부착작업이 용이하도록 센서를 흑체 외부 표면에 적용하더라도 높은 정확도로 표면온도 추정이 가능하다. 본 논문에서 제안된 흑체 시스템의 설계 유효성 입증을 위해 궤도 열해석을 수행하였으며, 해석결과를 기반으로 온도센서 개수 및 위치에 따른 대표표면온도 추정을 실시하였다.

DESIGN OF CAMERA CONTROLLER FOR HIGH RESOLUTION SPACE-BORN CAMERA SYSTEM

  • Heo, Haeng-Pal;Kong, Jong-Pil;Kim, Young-Sun;Park, Jong-Euk;Yong, Sang-Soon
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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    • pp.130-133
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    • 2007
  • In order to get high quality and high resolution image data from the space-borne camera system, the image chain from the sensor to the user in the ground-station need to be designed and controlled with extreme care. The behavior of the camera system needs to be controlled by ground commands to support on-orbit calibration and to adjust imaging parameters and to perform early stage on-orbit image correction, like gain and offset control, non-uniformity correction, etc. The operation status including the temperature of the sensor needs to be transferred to the ground-station. The preparation time of the camera system for imaging with specific parameters should be minimized. The camera controller needs to synchronize the operation of cameras for every channel and for every spectral band. Detail timing information of the image data needs to be provided for image data correction at ground-station. In this paper, the design of the camera controller for the AEISS on KOMPSAT-3 will be introduced. It will be described how the image chain is controlled and which imaging parameters are to be adjusted The camera controller will have software for the flexible operation of the camera by the ground-station operators and it can be reconfigured by ground commands. A simple concept of the camera operations and the design of the camera controller, not only with hardware but also with controller software are to be introduced in this paper.

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정지궤도복합위성 기상탑재체 영상의 복사 성능 품질 측정 (Image Radiometric Quality Assessment of the Meteorological Payload on GEO-KOMPSAT-2A)

  • 진경욱;양군호;최재동
    • 항공우주기술
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    • 제12권2호
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    • pp.30-39
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    • 2013
  • 본 논문에서는 정지궤도복합위성 기상탑재체의 보정 과정 및 영상 복사성능 품질 측정 방법에 대한 사항들을 기술하였다. MTF(Modulation Transfer Function), SNR(Signal-To-Noise Ratio), NEdT(Noise Equivalent Delta Temperature) 및 Dynamic Range 등 위성용 가시광선 및 적외선 센서의 복사성능과 관련된 품질 측정을 위한 주요 파라미터들에 초점을 맞추었다. 지상시험과정에서 측정한 이들 파라미터들의 기준 값들을 발사 후 궤도상 시험기간에 측정한 값들을 비교 검토하는 작업이 영상품질 측정의 핵심적인 과정이다. 천리안위성의 궤도상 시험기간 동안 이루어진 기상탑재체의 영상 품질 분석 과정의 사례들을 바탕으로 마련된 정지궤도 복합위성의 기상탑재체 영상의 복사성능 검정 방법에 대한 논의도 기술하였다.

Preflight Calibration Results of Wide-Angle Polarimetric Camera (PolCam) onboard Korean Lunar Orbiter, Danuri

  • Minsup Jeong;Young-Jun Choi;Kyung-In Kang;Bongkon Moon;Bonju Gu;Sungsoo S. Kim;Chae Kyung Sim;Dukhang Lee;Yuriy G. Shkuratov;Gorden Videen;Vadym Kaydash
    • 천문학회지
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    • 제56권2호
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    • pp.293-299
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    • 2023
  • The Wide-Angle Polarimetric Camera (PolCam) is installed on the Korea's lunar orbiter, Danuri, which launched on August 5, 2022. The mission objectives of PolCam are to construct photometric maps at a wavelength of 336 nm and polarization maps at 461 and 748 nm, with a phase angle range of 0°-135° and a spatial resolution of less than 100 m. PolCam is an imager using the push-broom method and has two cameras, Cam 1 and Cam 2, with a viewing angle of 45° to the right and left of the spacecraft's direction of orbit. We conducted performance tests in a laboratory setting before installing PolCam's flight model on the spacecraft. We analyzed the CCD's dark current, flat-field frame, spot size, and light flux. The dark current was obtained during thermal / vacuum test with various temperatures and the flat-field frame data was also obtained with an integrating sphere and tungsten light bulb. We describe the calibration method and results in this study.