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Characteristics of the Electro-Optical Camera(EOC)

다목적실용위성탑재 전자광학카메라(EOC)의 성능 특성

  • Seunghoon Lee (Korea Aerospace Research Institute, Space Division) ;
  • Hyung-Sik Shim (Korea Aerospace Research Institute, Space Division) ;
  • Hong-Yul Paik (Korea Aerospace Research Institute, Space Division)
  • Published : 1998.11.01

Abstract

Electro-Optical Camera(EOC) is the main payload of the KOrea Multi-Purpose SATellite(KOMPSAT) with the mission of cartography to build up a digital map of Korean territory including a Digital Terrain Elevation Map(DTEM). This instalment which comprises EOC Sensor Assembly and EOC Electronics Assembly produces the panchromatic images of 6.6 m GSD with a swath wider than 17 km by push-broom scanning and spacecraft body pointing in a visible range of wavelength, 510~730 nm. The high resolution panchromatic image is to be collected for 2 minutes during 98 minutes of orbit cycle covering about 800 km along ground track, over the mission lifetime of 3 years with the functions of programmable gain/offset and on-board image data storage. The image of 8 bit digitization, which is collected by a full reflective type F8.3 triplet without obscuration, is to be transmitted to Ground Station at a rate less than 25 Mbps. EOC was elaborated to have the performance which meets or surpasses its requirements of design phase. The spectral response, the modulation transfer function, and the uniformity of all the 2592 pixel of CCD of EOC are illustrated as they were measured for the convenience of end-user. The spectral response was measured with respect to each gain setup of EOC and this is expected to give the capability of generating more accurate panchromatic image to the users of EOC data. The modulation transfer function of EOC was measured as greater than 16 % at Nyquist frequency over the entire field of view, which exceeds its requirement of larger than 10 %. The uniformity that shows the relative response of each pixel of CCD was measured at every pixel of the Focal Plane Array of EOC and is illustrated for the data processing.

1999년에 발사될 다목적실용위성1호의 주 탑재체인 전자광학카메라는 한반도의 디지털 지도(입체지도 포함) 작성을 위한 영상자료를 획득하는 것을 그 임무로 하고있다. 센서부와 전자부로 구성된 전자광학카메라는 파장 510∼730nm의 가시광선영역에서 6.6m의 지상해상도와 관측 폭 17km 이상의 흑백영상을 위성체 자세제어에 의한 조준과 푸쉬브룸 방식으로 촬영한다. 3년 이상의 임무수명을 가진 본 기기의 고해상도 흑백영상 촬영시간은, 98분인 위성궤도 당 2분간 연속 수집되어 그 지상영상의 길이는 800km에 이르며, 운용 중 프로그래밍이 가능한 이득률과 옵셋, 그리고 자체 내에 영상을 저장할 수 있는 기능을 갖고 있다. F수 8.3인 비차폐 3면 반사식 광학계에 의해 수집된 영상은 각각 8 bit 전자신호로 처리되어 25Mbps의 송신율을 가지고 지상국으로 보내진다. 제작된 전자광학카메라는 각종 시험을 통하여, 그 설계에서 요구되었던 기술사양을 만족하거나 능가할 정도로 높은 완성도를 보이고 있는데, 본 논문에서는 전자광학카메라로 획득된 영상자료의 최종 사용자들을 위하여 그 분광특성, MTF(Modulation Transfer function), 2592개 CCD 화소의 상대적 반응비등의 중요 성능특성 측정값을 설명하였다. 이득율을 변화시키며 측정한 분광특성 결과는 전자광학카메라의 영상자료 사용자가 더 정확한 흑백영상을 만드는데 이용되리라 본다. 영상품질을 가름하는 중요한 특성인 MTF는 시계각 전부에 걸쳐 Nyquist 진동수에서 측정값이 요구값 10%를 넘어 16% 이상을 보이므로써 이 전자광학카메라가 우수한 성능을 가진 것이 입증되었고, 각 CCD 화소들의 상대적 반응도를 측정한 결과에서도 상당히 고른 특성을 확인함과 함께, 차후 전자광학카메라의 영상자료 처리과정을 위하여 정밀한 상대 비교값을 제공하였다.

Keywords

References

  1. KOMPSAT Critical Design Review Data Packange (TEchnical data under co trol pursuant to the KOMPSAT Contract between KARI and TRW) Space & Electronics Group TRW
  2. Proceedings of the $3^{rd}$ Asia-Pacific Conference on Multilateral Cooperation in Space Technology and Applications Electro-Optical Camera System Design to Accommodate on KOMPSAT Hyeong-Sik Youn;Seunghoon Lee(et al.)
  3. Annual report of the KOMPSAT Project System Design and Development of the Korea Multi-Purpose Satellite (Ⅲ) Byoung-Kyo Kim;Jang-Soo Ryoo;Seunghoon Lee (et al.)
  4. Annual report of the KOMPSAT Project System Design and Development of the Korea Multi-Purpose Satellite (Ⅳ) Byoung-Kyo Kim;Jang-Soo Ryoo;Seunghoon Lee (et al.)
  5. End Item Data Package of KOMPSAT EOC (Technical data under control pursuant to the KOMPSAT Contract between KARI and TRW) final Acceptance Test Report on KOMPSAT EOC Robert Whitley;Glenn Brossus David Shuckstes (et al.)