• 한국항공우주학회지
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• 제39권11호
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• pp.1033-1041
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• 2011

본 논문에서는 현재 운용 중인 아리랑위성 2호와 발사예정인 아리랑위성 5호의 우주파편 충돌 회피기동 주기를 분석하였다. 이때, 각 위성들의 임무궤도 특성, 충돌 회피 여유시간, 허용 충돌확률, 위치 불확실성 등의 인자들의 변화에 따라 분석을 수행하였다. 또한, 결과의 타당성을 검증하기 위해 실제 1년 동안 생성된 NORAD TLE 카탈로그(catalog) 상의 우주 물체들과 아리랑위성 2호와의 충돌 회피기동 주기를 계산하였다. 분석 결과, 두 위성 모두 연중 약 1회 충돌 회피기동이 요구됨을 확인할 수 있었으며, 계산 인자들의 변화에 따른 결과 분석을 통해 추후 발사 예정인 저궤도 위성들의 충돌 회피기동 주기 예측 정밀도를 향상시키기 위한 방안들을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.18-21
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• 2009

2006년 발사되어 현재 운영 중인 아리랑위성 2호의 활용도를 높이기 위해서는 촬영 지역의 radiance 값에 따라 아리랑위성 2호의 TDI와 Vp gain 값을 조절해야만, 10bit인 radiometric resolution을 넓게 사용할 수가 있다. 촬영하고자 하는 지역의 radiance 값을 미리 예측하기 위해서, 한 픽셀이 $250km\times250km$인 월별 전 세계 radiance 평균값을 기본으로 촬영 날짜, 촬영 시각, 촬영 지역의 기후 조건 및 아리랑위성 2호의 ON-to-Radiance 변화 계수 값들을 사용하여서 최종 At-sensor radiance 값을 계산하는 알고리즘을 개발하였다. 실제 아리랑위성 2호의 자료수집계획 작성 시에 참고 값으로 사용 중이고, 80%이상의 정확도가 있음을 확인하였다.

• 항공우주기술
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• 제1권1호
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• pp.42-54
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• 2002

1997년 12월 다목적 실용위성 1호의 설계가 실제적으로 종료된 이후 항공우주연구원에 서는 다목적 실용위성2호에 대한 개념설계가 시작되었다. 설계의 기본 방향은 다목적 실용위성 1호 설계를 근간으로 하여 새로운 탑재체를 장착하는 것으로 설정되었으며 초기 설계 단계에서는 개략적인 탑재체에 대한 정보를 이용하여 전체 시스템의 구성에 대한 연구가 주로 이루어졌다. 본 논문에서는 예비설계의 주요 단계별로 수행하였던 기계 시스템 분야의 설계내용을 수록하였으며 향후 차세대 위성의 타당성 검토나, 예비설계 수행 시 참고가 될 수 있도록 하였다.

• 항공우주기술
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• 제5권2호
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• pp.220-226
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• 2006

현재 아리랑위성 1호는 임무목표 기간인 3년을 초과하여 7년째 정상적으로 운영되고 있는데, 양호한 위성체의 상태를 고려할 때 앞으로도 수년간의 정상적인 운영이 예상되어진다. 하지만, 촬영 계획된 지점과 영상의 중심이 일치하는가에 대한 의문은 꾸준하게 제기되어 왔으며, 최근 에베레스트산에 대한 스테레오 촬영임무를 수행하는 과정에서 원하는 지역이 중심을 빗겨 촬영되는 현상을 보이기도 했다. 본문에서는 2000년부터 2005년 현재까지 아리랑위성 1호 EOC 센서로 촬영 목표한 지점과 획득된 영상의 중심점간의 거리(error distance)를 시기별/자세별로 살펴보아 그 정도를 계량화하여 효과적인 영상자료수집 방안을 모색하고자 한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.156-163
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• 2013

우주파편과의 위험성을 판단하는데 가장 보편적으로 사용되는 것이 충돌확률이며, 현재 널리 사용되고 있는 방법은 최근접거리를 이용한 2차원 선형 충돌확률 계산방법이다. 본 논문에서는 우리나라가 운용하거나 운용을 계획 중인 아리랑 2호, 3호, 5호 위성에 접근하는 물체의 접근 특성을 분석하고, 2차원 선형 충돌확률보다 더 정밀한 3차원 비선형 충돌확률의 특성을 STK/Nonlinear Collision Probability Tool을 이용하여 분석하였다. 이를 통해 저궤도 위성인 아리랑 위성들에 대해 3차원 비선형 충돌확률의 효용성에 대해 고찰하였다. 분석결과 3차원 비선형 충돌확률은 350m/s 이하의 상대속도 영역에서 효용성이 있음을 확인하였으며, 우리나라 위성의 경우 낮은 상대속도를 가지고 접근하는 경우가 거의 없는 것으로 나타나 실질적으로 3차원 비선형 충돌확률에 대한 효용성이 낮은 것으로 나타났다.

• 한국항공우주학회지
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• 제41권2호
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• pp.164-171
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• 2013

우주파편은 1957년 인류가 우주에 위성을 보내기 시작하면서 그 숫자가 급격하게 증가하고 있으며, 현재 미합동우주전략사령부(JSpOC, Joint Space Operations Center)에 의하면 지름 10cm 이상의 우주파편이 22,000개 이상이라고 알려지고 있다. 최근에는 중국이 자국의 위성을 미사일로 요격시킨 사건과 Iridium 33 및 Cosmos 2251 위성이 우주상공에서 서로 충돌한 사건이 발생함에 따라 아리랑 2호가 운영 중인 저궤도의 우주환경이 급격히 악화되고 있다. 미합동우주전략사령부는 15,000개 이상의 우주파편의 궤도정보를 이용하여 운영위성과의 충돌분석을 수행하고 있으며, 충돌 위험이 발생할 경우 해당 위성의 운영자에게 CSM(Conjunction Summary Message)이란 형식의 메시지를 제공하여 충돌분석 시 활용할 수 있도록 지원하고 있다. 본 논문은 JSpOC에서 제공하는 CSM의 아리랑2호 궤도데이터와 항우연이 관리하는 아리랑 2호의 정밀궤도 데이터와 비교하였으며, 아리랑 2호와 우주파편과의 충돌분석 결과를 도시하였다.

• 항공우주기술
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• 제3권1호
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• pp.109-116
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• 2004

일반적으로 위성에 장착된 GPS 수신기는 GPS 위성으로부터 항법 신호를 받아서 위성의 위치, 시간 및 속도 정보를 제공하는 것을 주요 목적으로 하고 있다. 이러한 정보를 근거로 위성의 현재 위치정보 및 임무 수행을 위한 정보를 유도하게 된다. 2005년 발사예정인 아리랑 위성2호는 GPS 수신기에서 나오는 IPPS 신호를 위성체 각 프로세서의 기준시간으로 사용되며 DPLL, FEP회로 및 운용소프트웨어(FSW)에 의하여 동작된다. 본 논문에서는 아리랑 위성2호(KOMPSAT-2,이하 K2)의 시간동기구조에 대한 구조 및 설계에 대한 뿐 아니라 정밀도 분석 및 시험결과등 전 과정에 대한 내용을 기술하였다.

• 한국측량학회지
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• 제32권1호
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• pp.19-27
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• 2014

2012년 5월 발사된 다목적 실용위성 아리랑 3호는 단일 패스 상에서 0.7m의 공간해상도로 스테레오 영상을 획득할 수 있어 기존의 아리랑 2호에 비해 고품질의 Digital Elevation Model(DEM) 추출이 가능하다. 통상적으로 DEM 추출을 위해서는 영상 전반에 걸쳐 골고루 취득된 정밀한 기준점을 사용하여 센서모델링을 수행하고, 스테레오 매칭을 수행해야하나, 해외 지역이나 접근이 힘든 지역 등 GPS측량이 쉽지 않은 지역의 경우에는 무기준점 또는 기준점을 최소화하거나 기 구축된 공간 데이터를 활용하는 등의 방법으로 DEM을 추출해야 한다. 따라서 본 연구에서는 아리랑 3호 데이터로부터 무기준점 기반, 상대표정 기반, 단일 기준점 등 여러 가지 Rational Polynomial Coefficients(RPC) 처리 조건에 따라 DEM을 생성하고 정확도를 평가하였다. 기 구축된 공간영상인 Digital Orthophoto Quadrangle(DOQ) 와 Shuttle Radar Topography Mission(SRTM)을 기준점 자료로 활용하여 미국지역 아리랑3호 스테레오 데이터를 대상으로 DEM을 생성하였으며, LiDAR DEM을 이용하여 정확도를 평가하였다. 실험 결과 무기준점인 경우 상대표정을 통해 의미 있는 정확도 향상을 얻을 수 있었고, DOQ와 SRTM 조합의 단일 기준점으로도 영상 전반에 걸쳐 기준점을 획득한 경우에 근접하는 7m 정도의 DEM 정확도를 확보할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제32권2호
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• pp.117-132
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• 2014

본 논문에서는 사용되는 센서의 특성, 특히 밴드 간 분광 응답함수의 차이에 따라 달라질 수 있는 영상융합 기법의 성능 차이에 대한 상대적 비교 분석을 주된 연구 목적으로 하였다. 이를 위해, CS 기반의 대표적 영상융합 기법인 GIHS, GS1, GSA, GSA-CA을 선정하였고, 거의 동일 시기/동일 지역을 촬영한 KOMPSAT-2/3 위성영상을 이용하였다. 또한, 융합 영상의 성능 평가는 정량적/정성적 방법을 혼용하여 진행하였다. 분석 결과, KOMPSAT-2/3 영상 모두에서 GSA 기법과 GSA-CA 기법이 다른 기법들에 비해 상대적으로 우수한 품질을 나타냈다. 이는 다른 위성영상 및 문헌을 통해 제시된 결과들과 일치하는 것으로, 선형 회귀식을 통해 전정색 영상과 intensity 영상 간 스펙트럴 불일치를 최소화한 기존 방법론의 효능을 뒷받침하는 것이다. 그러나 동일한 실험 조건을 적용하였을 때, KOMPSAT-2와 KOMPSAT-3에서 나타내는 융합 성능은 서로 다른 결과를 나타냈다. 이 같은 결과는 두 위성 센서 내 밴드별 분광응답함수가 서로 다른 것에 기인하는 것으로 판단할 수 있다. KOMPSAT-2의 경우, blue 밴드와 green 밴드의 분광 응답비가 전정색 밴드를 초과하는 것으로 알려져 있으며, 이는 영상 융합 과정에서 과도한 저주파 요소를 삽입하여, 최종적으로 제작된 융합 영상에서의 색상 왜곡을 유발하는 원인이 되는 것으로 알려져 있다. 반면, KOMPSAT-3에서는 KOMPSAT-2에서 발생되었던 상당부분의 관련 문제들을 보완 하였으며, 결과적으로 동일한 실험 조건에서도 상대적으로 향상된 융합 결과를 나타냈다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_2호
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• pp.1615-1627
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• 2020

본 연구의 목적은 해외 테스트베드 지역에서 제작된 아리랑 3호 DSM의 성능을 비교 분석하는 것이다. 이를 위하여 미국 샌프란시스코 지역을 촬영한 아리랑 3호 in-track(동일 궤도) stereo(입체) 영상을 수집하였다. 촬영된 영상의 스테레오 기하 요소는(B/H, convergence angle 등) 모두 안정적 범위에 있음을 확인하였다. 지상기준점을 이용한 정밀 센서모델링과 DSM 자동 생성 기법을 적용하여, 1 m 해상도의 DSM을 제작하였다. 평가 및 보정을 위한 참조 자료는 Airbus에서 상용 판매하고 있는 1 m 해상도의 Elevation1 DSM 제품과 Compass Data Inc.에서 실측한 0.01 m 이내 정확도의 지상점이다. 아리랑 3호의 정밀 센서 모델링 정확도는 수평 및 수직 방향으로 0.5 m (RMSE) 이내를 나타냈다. 생성된 DSM과 참조 DSM 사이의 difference map을 작성하였을 때, 평균과 표준 편차는 각각 0.61 m와 5.25 m로 유사한 정확도를 나타냈으나, 일부 지역에서는 100 m 이상의 큰 차이를 나타냈다. 이러한 지역은 초 고층 건물의 밀집지역의 폐색 지역에서 주로 나타났다. 향후, 아리랑 3호 tri-stereo 영상의 활용과 다양한 후처리 기법이 개발된다면 보다 향상된 품질의 DSM 생성이 가능할 것으로 판단된다.