• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.87-96
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• 2012

본 연구에서는 지구 관측 위성에서 사용되는 수동형 마이크로파 라디오미터의 최근 기술 및 요구사항에 대하여 서술한다. 최근의 지구 관측 위성에 운영되는 미션에 사용되는 마이크로파 라디오미터 시스템의 종류(total power, Dicke, NIR)와 관측하고자 하는 대상(imager, sounder)과 스캔방식(cross track, conical)에 따라 구분하고 설계 방법에 대하여 논한다. 또한 지구 관측 미션에 필요한 수동형 라디오미터 시스템에 필요한 요구사항에 대하여 최근 사용 및 개발 되고 있는 사례를 통하여 분석한다.

• 한국우주과학회:학술대회논문집(한국우주과학회보)
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• 한국우주과학회 2008년도 한국우주과학회보 제17권2호
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• pp.31.4-32
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• 2008

The microwave instruments are used many areas of the space remote sensing and space science applications. The imaging radar of synthetic aperture radar (SAR) is well known microwave radar sensor for earth surface and ocean research. Unlike radar, microwave radiometer is passive instrument and it measures the emission energy of target, i.e. brightness temperature BT, from earth surface and atmosphere. From measured BT, the geophysical data like cloud liquid water, water vapor, sea surface temperature, surface permittivity can be retrieved. In this paper, the radiometer characteristics, system configuration and principle of BT measurement are described. Also the radiometer instruments TRMM, GPM, SMOS for earth climate, and ocean salinity research are introduce. As first korean microwave payload on STSAT-2, the DREAM (Dual-channels Radiometer for Earth and Atmosphere Monitoring) is described the mission, system configuration and operation plan for life time of two years. The main issues of DREAM unlike other spaceborne radiometers, will be addressed. The calibration is the one of main issues of DREAM mission and how it contribute on the space borne radiometer. In conclusion, the radiometer instrument to space science application will be considered.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1107-1115
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• 2012

본 논문은 수면에서 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전파를 수신하여 수면 온도의 변화를 실시간 원격으로 모니터링할 수 있는 마이크로파 라디오미터의 개발에 관한 연구 내용을 소개한다. 수면 온도의 원격 측정 범위 $5{\sim}30^{\circ}C$, 최대 오차 $2^{\circ}C$의 성능을 달성하는 데 요구되는 마이크로파 라디오미터의 설계 사양을 도출하였으며, 도출된 사양을 만족시키기 위한 라디오미터 수신기를 설계, 제작하였다. 성능 측정 결과, 제작된 수신기는 주파수 5.02 GHz, 대역폭 50 MHz, 45.2 dB의 시스템 이득과 수신 감도 0.56 K 이내로 설계 목표 사양을 만족하였다. 제작된 수신기와 표준 혼 안테나로 구성된 마이크로파 라디오미터로 간이 풀장을 이용 $7.5{\sim}18^{\circ}C$ 범위의 수면 온도 변화에 대한 원격 측정 실험 결과, 오차 $0.45^{\circ}C$ 이하의 수면 온도 측정 성능을 확인할 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권9호
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• pp.900-907
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• 2013

본 논문은 수면으로부터 복사되는 마이크로파 대역의 미약한 열잡음 전파를 수신하여 수면 표층수의 염분농도의 변화를 실시간으로 원격 모니터링이 가능한 L-band 마이크로파 라디오미터의 개발에 관한 연구 내용을 기술한다. 먼저 수면 염분 농도의 원격 측정 가능 범위 0~40 psu, 최대 오차 2 psu의 목표를 달성하기 위해 요구되는 마이크로파 라디오미터의 설계 사양을 도출하였으며, 도출된 사양을 만족시키는데 필요한 라디오미터 수신기를 설계 제작하였다. 제작된 수신기는 주파수 1,390 MHz, 대역폭 45 MHz로 47 dB의 시스템 이득과 0.41 K 이내의 감도를 갖는다. 제작된 수신기와 표준 혼 안테나로 구성한 L-band 마이크로파 라디오미터로 간이 풀장에 형성된 염분 농도 0~28 psu 범위의 수면을 대상으로 한 원격 측정 실험 결과, 10~28 psu 구간에서는 1.4 psu 이하로, 0~10 psu의 낮은 염분 농도 구간에는 2.9 psu의 오차로 수면 염분 농도의 변화를 측정할 수 있었다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제20권1호
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• pp.47-55
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• 2004

We have constructed a level-1 processor to generate brightness temperatures using the direct-broadcast data from the passive microwave radiometer onboard Aqua satellite. Although 50-minute half-orbit data, called a granule, are being routinely produced by global data centers, to our knowledge, this is the first attempt to process 10-minute long direct-broadcast (DB) data. We found that the processor designed for a granule needs modification to apply to the DB data. The modification includes the correction to path number, the selection of land mask and the manipulation of dummy scans. Pixel-to-pixel comparison with a reference indicates the difference in brightness temperature of about 0.2 K rms and less than 0.05 K mean. The difference comes from the different length of data between 50-minute granule and about 10-minute DB data. In detail, due to the short data length, DB data do not always have correct cold sky mirror count. The DB processing system is automated to enable the near-real time generation of brightness temperatures within 5 minutes after downlink. Through this work, we would be able to enhance the use of AMSR-E data, thus serving the objective of direct-broadcast.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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• pp.142-145
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• 2006

The synergism of active and passive microwave techniques for hurricane ocean wind remote sensing is explored. We performed the analysis of Windsat data for Atlantic hurricanes in 2003-2005. The polarimetric third Stokes parameter observations from the Windsat 10, 18 and 37 GHz channels were collocated with the ocean surface winds from the Holland wind model, the NOAA HWind wind vectors and the Global Data Assimilation System (GDAS) operated by the National Center for Environmental Prediction (NCEP). The collocated data were binned as a function of wind speed and wind direction, and were expanded by sinusoidal series of the relative azimuth angles between wind and observation directions. The coefficients of the sinusoidal series, corrected for atmospheric attenuation, have been used to develop an empirical geophysical model function (GMF). The Windsat GMF for extreme high wind compares very well with the aircraft radiometer and radar measurements.

• 한국습지학회지
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• 제18권2호
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• pp.132-147
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• 2016

동아시아 지역의 위성 토양수분 데이터 활용을 위해 Soil Moisture Ocean Salinity (SMOS) 위성에 탑재된 Microwave Imaging Radiometer using Aperture Synthesis (MIRAS) 센서와 Global Change Observation Mission-Water (GCOM-W1) 위성에 탑재된 Advanced Microwave Scanning Radiometer 2 (AMSR2) 센서 기반 토양수분 데이터를 자료동화 데이터인 Global Land Data Assimilation System (GLDAS)를 기준 값으로 Cumulative Distribution Function (CDF) 기법과 회귀식을 활용하여 보정하는 연구를 수행하였다. 동아시아 지역에서 발생하는 전파간섭의 영향을 고려하여 토양수분 산출에 적합하다고 판단되는 Radio Frequency Interference (RFI), Data Quality indeX (DQX) 한계값과, 합성일수를 제시하였다. 보완된 위성 토양수분 데이터를 지점 토양수분 데이터와 비교한 결과 상관계수가 평균 27%, 11% 증가하였고, Root Mean Square Deviation (RMSD, 평균제곱근 편차)는 평균 61%, 57% 감소하였다. 추가적으로, 보정된 위성데이터를 GLDAS 토양수분 데이터와 비교했을 때, 보정된 MIRAS 및 AMSR2 데이터는 한반도의 80% 및 90%의 지역에서 상관계수가 증가하였으며, 한반도 전역에서 RMSD가 감소하였다. 본 연구를 통해 향후 MIRAS 및 AMSR2 위성 데이터를 융합하여 각 위성의 토양수분 데이터를 보완 할 수 있는 가능성을 제시하였다.

• 대기
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• 제32권4호
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• pp.395-409
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• 2022

A new soil moisture initialization scheme is applied to the Korea Meteorological Administration (KMA) Global Seasonal forecasting system version 6 (GloSea6). It is designed to ingest the microwave soil moisture retrievals from Soil Moisture Active Passive (SMAP) radiometer using the Local Ensemble Transform Kalman Filter (LETKF). In this technical note, we describe the procedure of the newly-adopted initialization scheme, the change of soil moisture states by assimilation, and the forecast skill differences for the surface temperature and precipitation by GloSea6 simulation from two preliminary experiments. Based on a 4-year analysis experiment, the soil moisture from the land-surface model of current operational GloSea6 is found to be drier generally comparing to SMAP observation. LETKF data assimilation shows a tendency toward being wet globally, especially in arid area such as deserts and Tibetan Plateau. Also, it increases soil moisture analysis increments in most soil levels of wetness in land than current operation. The other experiment of GloSea6 forecast with application of the new initialization system for the heat wave case in 2020 summer shows that the memory of soil moisture anomalies obtained by the new initialization system is persistent throughout the entire forecast period of three months. However, averaged forecast improvements are not substantial and mixed over Eurasia during the period of forecast: forecast skill for the precipitation improved slightly but for the surface air temperature rather degraded. Our preliminary results suggest that additional elaborate developments in the soil moisture initialization are still required to improve overall forecast skills.

• 대한원격탐사학회지
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• 제39권3호
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• pp.257-268
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• 2023

해빙은 지구의 태양에너지 흡수량 및 대기-해양간 열과 물질 교환을 조절함으로써 기후조절자의 역할을 하며 그 생성, 이동, 소멸은 인공위성에 의해 주기적으로 모니터링 되고 있다. 그러나 수동마이크로파방사계 관측을 중심으로 한 저해상 산출물은 해빙 표면이 빠르게 변하는 여름철에 정확도가 크게 떨어지며, synthetic aperture radar (SAR) 관측이 대체재로 떠오르고 있으나 그간의 연구는 주로 겨울철 해빙을 대상으로 이루어졌다. 이 연구에서는 SAR 영상과 global positioning system (GPS) 추적기를 이용하여 해빙의 거칠기, 높낮이, 구조 등 표면 상태 변화가 심한 늦여름~초가을 시기의 해빙 이동 추적 기술을 평가, 분석하였다. 그 결과 겨울철보다는 관측 불확실성이 증가하나 GPS 실측치와의 상관관계는 0.98로 우수했으며, 해빙 농도 50% 이상인 경우에 해빙 농도와 적용 알고리즘의 산출 성능은 상관관계 0.59로 서로 비례하는 것으로 나타났다.