Kim, Eugene D.;Choi, Young-Wan;Kang, Myung-Seok;Kim, Ee-Eul;Yang, Ho-Soon
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.32
no.10
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pp.142-146
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2004
Spaceborne earth observation or astronomical payloads often use Cassegrain-type telescopes due to limits in mass and volume. Precision optical alignment of such a telescope is vital to the success of the mission. This paper describes the alignment simulation and experiment of computer-aided alignment method during the assembly of MAC (Medium-sized Aperture Camera) telescope for spaceborne earth observation.
과학기술위성 3호의 주탑재체인 MIRIS (Multi-purpose InfraRed Imaging System)는 우주관측카메라 (Space Observation Camera, SOC)와 지구관측카메라 (Earth Observation Camera, EOC)가 독립적인 시스템으로 구성되어 있다. 지구관측카메라는 유효 구경 100 mm, F/5의 광학계로 3-5 마이크론 파장영역을 관측하며, 국내에서 개발된 적외선 검출기의 우주 인증 시험과 유사시 한반도 적외선 감시를 주요 목적으로 하고 있다. 고도 700km에서 지상을 볼 때 약 42m/pixel의 공간분해능을 나타낼 것으로 기대하고 있다. 지구관측카메라의 인증 모델(Qualification Model)은 냉동기를 제외한 모든 부품이 국내기술로 제작되었으며, 미러 본딩 및 릴레이 렌즈 조립 기술, 적외선 영상 검교정 기술 등 다양한 경험과 도전을 제공했다. 이 발표에서는 지구관측카메라 인증모델을 이용하여 수행한 주요 시험 과정을 소개한다. 국내 회사 (주)i3 system에서 제작된 적외선 검출기는 $320\times256$ HgCdTe array (평균 양자효율 80% 이상) 이며 77K에서 정상적으로 운영된다. Micro Stirling Cooler에 의해 듀어는 전원을 켠 후 5분 이내에 검출기 운영온도인 77K까지 내려간다. 적외선 광학계의 정렬, 시스템 MTF 측정, 흑체 측정 및 검교정 작업을 수행한 후 야외에서 다양한 경우에 대해 Field Test를 진행했다. 이 발표에서는 Field Test 과정과 이를 통해 얻은 결과를 발표하고, FM (Flight Model) 제작에 있어 수정해야 할 사항들을 제안해 본다.
위성에 탑재된 지구관측용 카메라는, 지상의 망원경과 같은 원리로, 우주상공에서 지표면 관측을 자동적으로 수행하고 관측정보를 지상으로 전달해 주는 장치다. 이용 목적에 따라 카메라의 해상도 또는 분해능, 관측대역, 관측폭, 위성의 궤도 등의 규격이 결정된다. 고해상도는 카메라 관련 제반 기술 및 경험이 부족한 국내의 여건에 적합한 소형 위성용 고해상도 카메라의 규격을 제시하며 이에 따른 광학 설계와 제작, 조립 및 측정오차를 제시한다.
MIRIS(Multipurpose InfraRed Imaging System)는 과학기술위성 3호의 주 탑재체로서 2011년 발사예정인 다목적 적외선 카메라 시스템이다. MIRIS는 우주관측 카메라와 지구관측 카메라로 구성되어 있으며, 우주관측 카메라는 $0.9-2.0{\mu}m$ 영역에서 3.67 deg. x 3.67 deg. FOV로 우리 은하평면 survey 관측과 우주배경복사(CIB) 관측을 수행할 것이다. 현재 MIRIS는 비행모델 개발 마무리 단계에 있으며, 검교정 시험, 열-진공 시험, 진동 시험 등을 수행하고 나면 2010년 말 위성 본체와의 조립을 진행할 것이다. 우주관측 카메라는 궤도상에서 태양, 지구의 적외선 복사와 망원경과 검출기 주변에서 발생하는 열잡음을 줄이기 위해 냉각이 필요하며, 제한된 위성의 무게와 부피, 전력등의 요구조건들 때문에 망원경 및 구조체의 복사냉각(Passive Cooling) 방법을 선택하였다. Passive cooling으로 우주관측 카메라의 망원경이 200K 이하로 냉각되면, dewar에 설치된 소형 냉각기를 가동하여 적외선 센서를 80K로 냉각한다. 위성체 내벽과 우주관측카메라의 각 구조체들 사이의 복사를 차단하기위해 30층의 MLI를 적용 하였고, 각 구조체들간의 열전도를 최소화하기위해 GFRP supporter를 적용하였다. 이 실험은 천문(연)에서 자체 제작한 열-진공 챔버를 활용하여 진행하였으며, 이미 인증모델에 대한 passive cooling 실험을 두 차례 실시하였고, 그 실험 결과를 반영하여 최종 비행모델에 대한 실험을 수행하였으며, 그 실험 결과에 대해 논의 하고자 한다.
In this study, the radiometric signal modeling is performed for the high resolution earth observation system in visible spectral range from space. The medeling includes solar radiation as a source of the radiometric energy, atmosphere and surface albedo of earth, and the spaceborne camera characteristics for the integrated modeling. The final output of the radiometric modeling is the number of electron produced by the detector of electro-optical camera.
KITSAT-3, launched at May 26 1999, has an earth observation optical payload named MEIS (Multi-spectral Earth Imaging System). The MEIS is a Managin mirror telescope of aperture size of 95mm, and it images the ground with the ground sampling distance of 13.8m over 48km at the altitude of 720km using three different observations bands. This paper first presents the design and then the optics, relating results of manufacturing, integration and test. Finally it briefly discusses the current status of MEIS operation.
Journal of the Korean Society for Aeronautical & Space Sciences
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v.33
no.10
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pp.98-103
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2005
The Flight Model of MAC (Medium-sized Aperture Camera), a 2.5m GSD class earth observation camera has been aligned and assembled. Topics discussed in this paper include the ground MTF performance of the MAC system, and the alignment of the focal plane assembly. MTF was measured by a knife-edge scanning technique, and a 450 mm diameter Cassegrain collimator with diffraction-limited performance was made and used for the MTF measurements. System MTF was used as the figure-of-merit to find the best focus of the focal plane assembly.
Park, Jong-O;Lee, Seong-Se;Lee, Seung-Heon;Son, Jun-Won;Lee, Seung-U;Sin, Gu-Hwan;Jeong, Tae-Jin;Seo, Jeong-Gi;Park, Hong-Yeong
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.37
no.2
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pp.179.2-179.2
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2012
과학기술위성 3호는 우리 은하계의 근적외선 관측, 우주 배경복사 관측 및 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하는 우주관측용 적외선카메라와 지구 지표면의 적외선 영상획득을 임무로 하는 지구관측용 적외선카메라 그리고 한반도 지역의 다중 스펙트럼 영상을 획득함으로써 대기관측 및 환경감시의 임무를 가지는 소형분광영상카메라를 장착한 우주 및 지구과학 연구용 위성이다. 2007년 개발을 시작하여 시험인증모델(EQM, Engineering& Qualification Model) 개발과 열구조모델 (STM, Structure and Thermal Model)을 개발 완료하였고, 2012년 하반기에 발사를 앞두고 2010년 비행모델 유닛들이 납품되기 시작하여 위성체 시스템 레벨에서의 조립 및 시험을 진행하고 있다. 본 논문에서는 조립 및 기능시험 중 발견된 유닛의 문제들을 해결 과정과 시스템 레벨에서의 전기접합시험, 극성시험, 비행소프트웨어 기능시험, 종합기능시험 및 ETE 시험등 기능 시험의 종류, 목적 그리고 검증 결과를 발표하고자 한다.
Park, Jong-O;Lee, Seong-Se;Lee, Seung-Heon;Son, Jun-Won;Lee, Seung-U;Sin, Gu-Hwan;Jeong, Tae-Jin;Seo, Jeong-Gi;Park, Hong-Yeong
The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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v.37
no.2
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pp.180.1-180.1
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2012
과학기술위성 3호는 우리 은하계의 근적외선 관측, 우주 배경복사 관측 및 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하는 우주관측용 적외선카메라와 지구 지표면의 적외선 영상 획득을 임무로 하는 지구관측용 적외선카메라 그리고 한반도 지역의 다중 스펙트럼 영상을 획득함으로써 대기관측 및 환경감시의 임무를 가지는 소형분광영상카메라를 장착한 우주 및 지구과학 연구용 위성이다. 2007년 개발을 시작하여 시험인증모델(EQM, Engineering & Qualification Model) 개발과 열구조모델 (STM, Structure and Thermal Model)을 개발 완료하였고, 2012년 하반기에 발사를 앞두고 2010년 비행모델 유닛들이 납품되기 시작하여 위성체 시스템 레벨에서의 조립 및 시험을 진행하고 있다. 본 논문에서는 조립 및 기능시험 완료후 시스템 레벨에서의 진동 시험, 열진공 시험 및 무게특성 시험등 환경시험의 종류, 목적 그리고 검증 결과를 발표하고자 하며, 아울러 발사장에서 수행된 열구조모델에 대한 환경시험 결과를 발표하고자 한다.
Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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2006.05a
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pp.686-689
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2006
SAC is earth observation camera being developed by satrec initiative. It provides 10m in multi-spectral channel and 50km swath width at 685km altitude. The EQM of SAC has been developed and tested. In this paper, the procedure and result of the vibration test of SAC to validate structural design and to verify structural toughness are described.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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