Kim, Yong-Seung;Kim, Youn-Soo;Lim, Hyo-Suk;Lee, Dong-Han;Kang, Chi-Ho
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 1999년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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pp.331-336
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1999
The optical sensors of Electro-Optical Camera (EOC) and Ocean Scanning Multi-spectral Imager (OSMI) aboard the Korea Multi-Purpose SATellite (KOMPSAT) will be placed in a sun synchronous orbit in 1999. The EOC and OSMI sensors are expected to produce the land mapping imagery of Korean territory and the ocean color imagery of world oceans, respectively. Utilization of the EOC and OSMI data would encompass the various fields of science and technology such as land mapping, land use and development, flood monitoring, biological oceanography, fishery, and environmental monitoring. Readiness of data support for user community is thus essential to the success of the KOMPSAT program. As part of testing such readiness prior to the KOMPSAT launch, we have performed the preliminary acceptance test for the KOMPSAT data processing system using the simulated EOC and OSMI data sets. The purpose of this paper is to demonstrate the readiness of the KOMPSAT data processing system, and to help data users understand how the KOMPSAT EOC and OSMI data are processed and archived. Test results demonstrate that all requirements described in the data processing specification have been met, and that the image integrity is maintained for all products. It is however noted that since the product accuracy is limited by the simulated sensor data, any quantitative assessment of image products can not be made until actual KOMPSAT images will be acquired.
Since aerosol has a relatively short duration and significant spatial variation, satellite observations become more important for the spatially and temporally continuous quantification of aerosol. However, optical remote sensing has the disadvantage that it cannot detect AOD (Aerosol Optical Depth) for the regions covered by clouds or the regions with extremely high concentrations. Such missing values can increase the data uncertainty in the analyses of the Earth's environment. This paper presents a spatial gap-filling framework using a univariate statistical method such as DCT-PLS (Discrete Cosine Transform-based Penalized Least Square Regression) and FMM (Fast Matching Method) inpainting. We conducted a feasibility test for the hourly AOD product from AHI (Advanced Himawari Imager) between January 1 and December 31, 2019, and compared the accuracy statistics of the two spatial gap-filling methods. When the null-pixel area is not very large (null-pixel ratio < 0.6), the validation statistics of DCT-PLS and FMM techniques showed high accuracy of CC=0.988 (MAE=0.020) and CC=0.980 (MAE=0.028), respectively. Together with the AI-based gap-filling method using extra explanatory variables, the DCT-PLS and FMM techniques can be tested for the low-resolution images from the AMI (Advanced Meteorological Imager) of GK2A (Geostationary Korea Multi-purpose Satellite 2A), GEMS (Geostationary Environment Monitoring Spectrometer) and GOCI2 (Geostationary Ocean Color Imager) of GK2B (Geostationary Korea Multi-purpose Satellite 2B) and the high-resolution images from the CAS500 (Compact Advanced Satellite) series soon.
Number of components and payload systems installed in satellites were found to be exposed to various disturbance sources such as the reaction wheel assembly, the control moment gyro, coolers, and others. A micro-level of vibration can introduce jitter problems into an optical payload system and cause significant degradation of the image quality. Moreover, the prediction of on-orbit vibration effects on the performance of optical payloads during the development process is always important. However, analyzing interactions between subsystems and predicting the vibration level of the payloads is extremely difficult. Therefore, this paper describes the analytical and experimental approach to microvibration effects on satellite optical payload performance with integrated jitter analysis framework, micro vibration emulator and satellite structure testbed.
According to the national space program in Korea, is satellites will be launch into space up to 2015. Especially, KARI is going to develope of its own a high resolution camera of less than 1m to be mounted on next Multipurpose Satellite. When performing testing of large spacecraft or hardware that will be launched into orbit, it is necessary to conduct a testing with space-simulated environment. To achieve this requirement, thermal vacuum chamber is generally used. KARI has been developed a very Large Thermal Vacuum Chamber(LTVC) from 2003 to accomodate future space program, such as KOMPSAT, COMS, and Launch vehicles. This new facility will be used to qualify the first self developed High Resolution Camera, which will be loaded on KOMPSAT-3. To perform an optical test for space camera, it is necessary to provide vibration free environment. Thus the vibration responses on the optical table due to external vibration should be minimized by using a special isolation system. In this paper, we propose the concept design of vibration isolation system for the development of the high resolution camera.
In this paper, the network performance of a turbo coded optical code division multiple access (CDMA) system with cross-layer, which is between physical and network layers, concept is analyzed and simulated. We consider physical and MAC layers in a cross-layer concept. An intensity-modulated/direct-detection (IM/DD) optical system employing pulse position modulation (PPM) for satellite broadcasting communications is considered. In order to increase the system performance, turbo codes composed of parallel concatenated convolutional codes (PCCCs) is utilized. The network performance is evaluated in terms of bit error probability (BEP). From the simulation results, it is demonstrated that turbo coding offers considerable coding gain with reasonable encoding and decoding complexity. Also, it is confirmed that the performance of such an optical CDMA network can be substantially improved by increasing the interleaver length and the number of iterations in the decoding process. The results of this paper can be applied to implement the satellite broadcasting communications.
국토 방위를 위해 국가들은 자국 상공을 지나가는 위성 감시 시스템을 구축하고 있으며 이 시스템들 중 하나는 광학계를 이용한 위성 감시 시스템이다. 광학계를 이용할 경우, 획득한 영상 내에 존재하는 위성 광원을 제한된 시간 내에 검출하여 그 위치를 추적 시스템에 전달하여야 한다. 제안하는 방법은 광학계를 이용한 위성 감시 시스템을 이용해 획득한 고해상도 상공 촬영 영상을 고속으로 영상 처리하여 위성 광원을 검출한다. 이를 위해 고해상도 영상 처리에 앞서 영상을 축소하여 저해상도 영상을 생성하여 위성의 궤적을 추정하고 고해상도 원본 영상에서는 궤적 근방 영역에서만 영상 처리 방법들이 적용되도록 하였다. 제안하는 방법은 기존에 위성 검출을 위해 사용되는 방법과 유사한 위성 검출 정확도를 보이면서 검출을 더 빠르게 수행하였다.
본 논문은 Korsch 망원경의 열분석을 통한 광학계 성능 평가 방법 및 비열화 구조를 연구하였다. 비대칭성의 복잡한 구조를 가진 광학계의 경우, 광학 설계 소프트웨어에 열팽창 계수를 적용하여 인공위성 구조를 구현하는데 한계가 있어 온도 변화에 대한 광학계 성능 평가가 이루어지기 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 기계 설계 소프트웨어를 이용하여 온도에 따라 광학계에 영향을 주는 모든 구조체에 길이 변화를 구현하였고, 온도 변화에 대한 광학 부품 사이의 거리 변화량을 정리하였다. 또한 광학 설계 소프트웨어를 이용하여 온도 변화에 대한 광학 부품의 형상 및 두께 변화량을 정리하였다. 두 소프트웨어에서 도출한 모든 변화량을 광학 소프트웨어에 적용하여 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과 공간 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수(MTF)가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 25% 이상 유지되는 것을 확인하였다. 또한 광학계 성능 변화에 가장 영향을 많이 주는 구조체를 찾아, 영향을 줄이도록 비열화 구조를 도출하여 개선된 구조물을 적용한 광학계의 성능 평가를 진행하였다. 그 결과, 분해능 71.4 cycles/mm에 대한 변조전달함수가 9 ℃에서 33 ℃까지의 범위에서 67% 이상 유지되는 것을 확인하였다.
인공위성 궤도 결정을 위해 한국천문연구원의 0.6m 광시야 망원경을 이용하여 중 고궤도 인공위성과 폐기위성을 관측하였다. 관측 자료는 영상처리 및 좌표 보정을 통해 장착기기에 의한 오차를 보정한다. 위성 관측 사료에서 얻은 좌표 정보는 관측 시스템의 불안정성과 끝점 결정 오차에 의해 13각초의 오차를 가진다. KODAS의 결과로 얻은 시뮬레이션 좌표와 Gauss 방법을 이용해 예비궤도 결정을 수행하고 궤도 결정에 적합한 시간 간격을 찾아보았다. 또한 미분보정을 통한 예비궤도 결정 결과의 향상을 확인하였다. 이들 결과를 평균궤도요소 형대로 변환하여 실제 관측 자료와 비교하여 에비궤도 결정을 통해서 짧은 시간동안 위성의 추적이 가능함을 확인하였으며, 미분보정을 통해 그 결과를 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
The MSC is a remote sensing instrument with very high performance that is to be installed on KOMPSAT2 satellite. The MSC consists of EOS (Electro-Optic Subsystem), PMU (Payload Management Unit) and PDTS (Payload Data Transmission Subsystem). PMU controls and monitors all the other payload units by sending commands and collecting telemetry. PMU is in charge of interfacing between payload system and satellite bus system. PMU gets commands from ground-station via OBC (On-Board Computer) that is a main controller of the satellite bus system and sends telemetry to the ground-station via OBC. There is a processor module, called SBC (Single Board Computer) in the PMU. The SBC is a main controller of the MSC system. The main roles of the SBC are payload mission management, command validation and execution, telemetry collection and monitoring, ancillary data handling, event reporting, power control of payload sub-units and communication with these units. Intel's 80486DX2 processor has been used for the SBC. Due to the fact that the SBC plays important roles for imaging mission execution and handles a lot of control data that is required for payload operation, it is required to make analysis of the CPU load when it is in maximum operation mode. In this paper, the analysis and measurement results of the SBC throughput in the maximum operation mode.
위성용 카메라의 경우 광학계의 초점을 제어하기 위한 포커싱 메커니즘이 필수적이다. 그러나 국내의 위성용 광학계 포커싱 메커니즘 관련 연구는 시작 단계이며, 관련 보유 기술 또한 열제어형에 국한되어있다. 따라서 본 논문에서는 소형위성용 광학계에 적용 가능한 모터 구동형 포커싱 메커니즘을 제안하였다. 제안된 메커니즘은 모터 구동에 의해 secondary mirror에 z축 변위를 발생시키도록 설계하였다. 또한 서포터에 flexure hinge를 설치하여 사전하중을 가하도록 하여 메커니즘내 부품간 제작공차 및 조립공차로 인한 정렬도 오차를 최소화하도록 하였다. 메커니즘 제작 후 LVDT 센서(linear variable differential transformer sensor)와 레이저 변위측정기로 정렬도(de-space, de-center, tilt)를 측정한 결과 소형위성광학계에 적용 가능한 수준의 정렬도를 갖는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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