• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제36권3호
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• pp.169-180
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• 2019

In this study, a batch least square estimator that utilizes optical observation data is developed and utilized to determine geostationary orbits (GEO). Through numerical simulations, the effects of error sources, such as clock errors, measurement noise, and the a priori state error, are analyzed. The actual optical tracking data of a GEO satellite, the Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS), provided by the optical wide-field patrol network (OWL-Net) is used with the developed batch filter for orbit determination. The accuracy of the determined orbit is evaluated by comparison with two-line elements (TLE) and confirmed as proper for the continuous monitoring of GEO objects. Also, the measurement residuals are converged to several arcseconds, corresponding to the OWL-Net performance. Based on these analyses, it is verified that the independent operation of electro-optic space surveillance systems is possible, and the ephemerides of space objects can be obtained.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.120-124
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• 2017

시간적 초해상도 기법은 일반 카메라로 찍은 영상을 고속카메라로 찍은 영상과 같이 보일 수 있도록 프레임률을 증가시키는 방법이다. 전자광학 센서는 다양한 감시정찰 무기체계에 탑재되는데, 각 무기체계별 작전요구성능에 따라 필요로 하는 전자광학 센서의 공간적 해상도와 시간적 해상도가 달라진다. 대부분의 영상센서가 30~60 프레임/초로 영상을 촬영하기 때문에, 표적의 이동 및 변화가 이보다 더 빠른 경우 프레임률의 증가가 필요하다. 본 논문은 채널별 색상정보 외삽법을 활용하여 프레임률을 증가시키는 기법을 제안한다. DMD의 각 화소를 카메라 센서의 각 화소와 정합한 후, 카메라 센서의 베이어 패턴에 맞추어 각 채널별로 화소 그룹을 분리한다. DMD를 이용해 일반 카메라의 한 프레임이 채널별로 서로 다른 연속된 노출 시간을 가지도록 조절하여, 촬영한 영상을 프레임률이 증가한 단일채널 영상으로 변환한다. 옵티컬 플로우 기법을 활용하여 각 채널별로 시점에 맞는 가상의 영상을 생성하여, 프레임률이 증가한 단일채널 영상을 컬러채널 영상으로 만들었다. 시뮬레이션을 통해 제안된 시간적 초해상도 기법의 성능을 확인하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제24권6호
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• pp.610-618
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• 2021

In this paper, a photonic-based microwave system technology is described, and a traveling-wave electro-optic modulator is designed and manufactured as a key component. The fabricated modulator is composed of a metal diffusion waveguide for optical transmission and a planar waveguide electrode on lithium niobate substrate for microwave transmission. The electro-optic response bandwidth of I and Q channels in a fabricated dual parallel Mach-Zehnder modulator were measured for 27.67 and 28.11 GHz, respectively. Photonic four times up-converted X-band frequency and linear frequency modulated signal were confirmed using the fabricated electro-optic modulator by S-band input signal. The confirmed broadband signal can be applied to a microwave system for surveillance and high-resolution ISAR imaging.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.209-218
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• 2013

Military surveillance systems with electro-optical sensors can be used to track a number of targets efficiently and reliably. In MTT (Multi-Target Tracking), joint events in which different tracks share the same measurements may occur. Measurement-to-track assignment are computationally challenging because of the number of operations increases exponentially with number of tracks and number of measurements. IHPDA (Integrated Highest Probability Data Association) based on a 2D-Assignment technique can find an optimal solution for measurement to track one-to-one assignments for complex environments. In this paper, LM-IHPDA (Linear Multi-Target IHPDA) which does not need to form all feasible joint events of association and thus the computational load is linear in the number of tracks and the number of measurements. Simulation studies illustrate the effectiveness of this approach in an infrared image environment.

• 항공우주기술
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• 제4권2호
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• pp.107-116
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• 2005

고도 685km에서 450mm~900mm 파장대역의 한 채널의 흑백영상과 4채널 칼라영상을 이미징하도록 개발된 MSC는 한반도의 정밀 지상관측 등 국가 영상정보 수요충족을 위해 운용예정인 저궤도용 다목적실용위성 2호의 유일한 탑재체로서 마지막 시험단계에 있다. MSC는 우주공간에서 운용되는 위성체 탑재체의 특성상 우주공간에서 경험하게 되는 직,간접의 태양광선, 그리고 극저온의 우주환경 등을 견뎌내도록 설계요구가 주어지는바 이를 위해서는 온도 제어가 불가피하고 또한 한정된 위성본체의 전원용량의 효율적인 사용도 고려되어서 설계되어야 한다. 특히 광학성능에 직접적인 영향을 미치게 되는 EOS의 효율적인 열제어는 MSC 설계요소의 가장 중요한 부분이기도 하다. 본 논문은 먼저 MSC의 전체적인 시스템구성과 열제어 시스템 개념을 소개한 다음, 실제 열제어를 수행하는 THTM(THermal and TeleMetry) 보드를 중심으로 열제어 시스템의 H/W와 S/W의 수행 내용들을 소개하였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제10권4호
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• pp.128-135
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• 2015

현재까지 국내에서 궤도 상의 자국 우주 물체를 지상에서 추적할 수 있는 시스템은 한국천문연구원에서 개발 중인 우주물체 전자광학 감시체계가 유일하다. 이 시스템은 자국 저궤도 위성의 궤도력 산출과 현재 대한민국에 할당된 정지궤도 영역을 감시하는 기능을 보유하고 있다. 그러나 관측 대상이 확대되고 운영 조건의 변화에 따라, 국내 정지궤도 영역 상시감시가 가능한 저예산 보조관측 시스템은 전체 우주 감시시스템의 매우 효율적인 운영을 지원할 수 있다. 따라서 저예산 시스템의 관측정밀도 저하에 따른 궤도력 산출의 위험도 증가를 억제할 수 있는, 지구 정지궤도 영역 상시 감시용 전용 광학관측 시스템의 요구사항을 분석했다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제40권1호
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• pp.35-44
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• 2023

Surveillance and reconnaissance intelligence in the space domain will become increasingly important in future battlefield environments. Moreover, to assimilate the military provocations and trends of hostile countries, imagery intelligence of the highest possible resolution is required. There are many methods for improving the resolution of optical satellites when observing the ground, such as designing satellite optical systems with a larger diameter and lowering the operating altitude. In this paper, we propose a method for improving ground observation resolution by using an optical system for a previously designed low orbit satellite and lowering the operating altitude of the satellite. When the altitude of a satellite is reduced in a circular orbit, a large amount of thrust fuel is required to maintain altitude because the satellite's altitude can decrease rapidly due to atmospheric drag. However, by using the critical inclination, which can fix the position of the perigee in an elliptical orbit to the observation area, the operating altitude of the satellite can be reduced using less fuel compared to a circular orbit. This method makes it possible to obtain a similar observational resolution of a medium-sized satellite with the same weight and volume as a small satellite. In addition, this method has the advantage of reducing development and launch costs to that of a small-sized satellite. As a result, we designed an elliptical orbit. The perigee of the orbit is 300 km, the apogee is 8,366.52 km, and the critical inclination is 116.56°. This orbit remains at its lowest altitude to the Korean peninsula constantly with much less orbit maintenance fuel compared to the 300 km circular orbit.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제24권1호
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• pp.15-21
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• 2020

본 논문에서는 미확인 우주물체를 감시하기 위해, 전자광학 관측 장비인 망원경 시스템의 관측 성능에 대한 M&S(Modeling & Simulation) 분석을 수행한다. 2개의 망원경 시스템을 활용한 미확인 우주물체 관측에 대한 운용개념을 고려하고, M&S 모델을 구성한다. 관측 운용개념을 바탕으로 초기궤도결정을 수행하여 추정궤도를 생성하고, 추정궤도에 대한 옵셋 보정을 수행하여 보정 주기에 따른 관측 성능을 분석한다. 본 논문의 M&S 분석 결과는 옵셋 보정 주기가 짧을수록 관측 성능이 높게 나타나며, 길어질수록 오차 보정 기회가 줄어들기 때문에 성능이 낮아짐을 보여준다. 그래서 미확인 우주물체 감시를 위한 망원경 시스템의 관측 성능을 높이기 위해서는 초기궤도 추정을 정밀화하거나 옵셋 보정을 지속적으로 수행할 수 있도록 하는 관측 시스템이 구성되어야 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권6호
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• pp.919-925
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• 2023

현대의 드론에 장착되고 있는 임무 장비들의 소형화되고, 감시, 정찰 등의 여러 임무를 수행한다. 이에 따라 임무 장비는 풍하중, 모터 회전 등에 외란에 노출이 되어있으며, EOTS 구동에 있어 불안정성을 야기할 수 있다. 특히 EOTS의 시선의 위치 변경에 있어 단순 Step 입력은 급격한 속도의 변화를 일으켜 오버슈트를 발생시키며 여러 외란과 함께 불안정성을 야기할 수 있다. 따라서 EOTS의 시선의 변경을 할 시에 각속도가 사다리꼴 형태로 움직일 수 있도록 프로파일을 설정하고, 이를 이중 루프 제어기를 설계하여 위치 피드백을 받는 외부 루프의 Input에 적용 후 시스템의 안정성 비교와 최대 속도, 최대 가속도를 변화시키면서, 시스템이 안정적인 범위 내에서 속도 프로파일의 최적화를 연구하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제43권9호
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• pp.830-837
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• 2015

최근 지구를 공전하는 우주잔해물의 개수가 급격하게 증가함에 따라 인공위성과의 충돌 위험성이 높아져 우주잔해물은 우주개발 국가들에게 심각한 문제로 대두되고 있다. 현재 인공위성 충돌 위험성을 감시하고 회피기동 여부를 판단하기 위해서 레이더 및 전자광학 시스템이 사용되고 있다. 그러나 레이저추적 시스템과 같이 보다 정밀한 추적데이터와 연계하여 정밀한 예측 궤도력을 생성할 수 있다면 충돌회피기동 여부의 정확한 판단과 회피기동 계획 수행에 많은 도움을 줄 수 있다. 레이저추적 시스템은 가장 정밀한 거리측정 정보를 제공하기 때문에 기존 예측궤도력 정밀도를 향상시킬 수 있는 대안으로 인식되고 있다. 한국천문연구원은 반사경을 장착한 인공위성 레이저추적, 고출력 레이저를 이용한 우주잔해물 레이저추적 및 적응광학을 이용한 우주물체 영상취득이 가능한 우주물체 레이저추적 시스템을 개발하고 있다. 본 연구에서는 우주물체 레이저추적 시스템에 사용되는 고출력 레이저를 이용한 link budget, 배경잡음에 의한 오경보 및 신호검출 확률 분석을 통해 우주잔해물 레이저추적을 위한 성능분석을 수행하였다.