• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.25 no.1
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• pp.26-37
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• 2022

Recently, multiple methods using small aircraft for geophysical exploration have been suggested as a result of the development of information and communication technology. In this study, we introduce the hybrid unmanned aircraft electromagnetic system of the Korea Institute of Geosciences and Mineral resources, which is under development. Additionally, data processing and interpretation methods are suggested via the analysis of datasets obtained using the system under development to verify the system. Because the system uses a three-component receiver hanging from a drone, the effects of rotation on the obtained data are significant and were therefore corrected using a rotation matrix. During the survey, the heights of the source and the receiver and their offsets vary in real time and the measured data are contaminated with noise. The noise makes it difficult to interpret the data using the conventional method. Therefore, we developed a recurrent neural network (RNN) model to enable rapid predictions of the apparent resistivity using magnetic field data. Field data noise is included in the training datasets of the RNN model to improve its performance on noise-contaminated field data. Compared with the results of the electrical resistivity survey, the trained RNN model predicted similar apparent resistivities for the test field dataset.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.17 no.3
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• pp.163-170
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• 2014

Development of a modeling technique for accurately interpreting electromagnetic (EM) data is increasingly required. We introduce finite difference (FD) and finite-element (FE) methods for three-dimensional (3D) frequency-domain EM modeling. In the controlled-source EM methods, formulating the governing equations into a secondary electric field enables us to avoid a singularity problem at the source point. The secondary electric field is discretized using the FD or FE methods for the model region. We represent iterative and direct methods to solve the system of equations resulting from the FD or FE schemes. By applying the static divergence correction in the iterative method, the rate of convergence is dramatically improved, and it is particularly useful to compute a model including surface topography in the FD method. Finally, as an example of an airborne EM survey, we present 3D modeling using the FD method.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.12 no.1
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• pp.8-16
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• 2009

The holistic inversion approach for frequency domain airborne electromagnetic data has previously been employed to simultaneously calibrate, process and invert raw frequency-domain data where prior information was available. Analternative formulation has been developed, which is suitable in the case where explicit prior information is not available. It incorporates: a multi-layer vertically-smooth conductivity model; a simplified bias parameterisation; horizontal smoothing with respect to elevation; and cluster computer parallelisation. Without using any prior data, an inversion of 8.0 million data for 3.4 million parameters yields results that are consistent with independently derived calibration parameters, downhole logs and groundwater elevation data. We conclude that the success of the holistic inversion method is not dependent on a sophisticated conceptual model or the direct inclusion of survey-area specific prior information. In addition, acquisition costs could potentially be reduced by employing the holistic approach which largely eliminates the need for high altitude zero-level measurements.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.39 no.6_1
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• pp.1331-1339
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• 2023

In support of the National ATM Reformation and Enhancement Plan (NARAE), a trajectory-based aviation weather service is under development through the NARAE-Weather project. Specifically, weather data presented in a standardized digital format facilitates the seamless integration of digital weather data with air traffic information. Thus, this paper introduces an approach that entails structuring numerical model data to integrate aviation weather information and flight trajectory data. The extraction results using structurally transformed data showed superior performance compared to the results extracted from the original data in terms of performance, and this research is poised to enhance the safety and efficiency of airline operations.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.8 no.1
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• pp.78-85
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• 2005

This study, combining geophysical and environmental approaches, was undertaken to investigate the causes of secondary salinity in the Goondoola basin, in southwestern Queensland. Airborne radiometric, electromagnetic and ground electromagnetic datasets were acquired, along with data on soils and subsurface materials and groundwater. Relationships established between radiometric, elevation data, and measured material properties allowed us to generate predictive maps of surface materials and recharge potential. Greatest recharge to the groundwater is predicted to occur on the weathered bedrock rises surrounding the basin. Electromagnetic data (airborne, ground, and downhote), used in conjunction with soil and drillhole measurements, were used to quantify regolith salt store and to define the subsurface architecture. Conductivity measurements reflect soil salt distribution. However, deeper in the regolith, where the salt content is relatively constant, the AEM signal is influenced by changes in porosity or material type. This allowed the lateral distribution of bedrock weathering zones to be mapped. Salinisation in this area occurs because of local-andintermediate-scale processes, controlled strongly by regolith architecture. The present surface outbreak is the result of evaporative concentration above shallow saline groundwater, discharging at break of slope. The integration of surficial and subsurface datasets allowed the identification of similar landscape settings that are most at risk of developing salinity with groundwater rise. This information is now being used by local land managers to refine management choices that prevent excess recharge and further salt mobilisation.

• Geophysics and Geophysical Exploration
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• v.14 no.1
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• pp.1-6
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• 2011

As a check on calibration and drift in each discrete sub-system of a commercial frequency-domain airborne electromagnetic system, we aim to use causality constraints alone to predict in-phase from wide-band quadrature data. There are several possible applications of the prediction of in-phase response from quadrature data including: (1) quality control on base level drift, calibration and phase checks; (2) prediction and validation of noise levels in in-phase from quadrature measurements and vice versa and in future; and (3) interpolation and extrapolation of sparsely sampled data enforcing causality and better frequency-domain-time-domain transformations. In practice, using tests on both synthetic and measured Resolve helicopter-borne electromagnetic frequency domain data, in-phase data points could be predicted using a scaled Hilbert transform with a standard deviation between 40 and 80 ppm. However, relative differences between base levels between flight could be resolved to better than 1 ppm, which allows an independent quality control check on the accuracy of drift corrections.

• Satellite Communications and Space Industry
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• v.13 no.1 s.28
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• pp.72-80
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• 2006

통신해양기상위성은 기상관측, 해양관측 및 통신방송의 3가지 임무를 수행하는 정지궤도 복합임무 위성이다. 위성본체는 기존의 화성탐사선(Mars Express) 위성의 구조를 확장하여 새로 개발한 구조체에 기존의 E3000 통신위성 버스에 사용하였던 전기전자 부품 및 추진계를 사용한다. 3축제어 위성으로서 태양전지판은 한 쪽에만 부착되어 있으며, 반대쪽에는 종래의 기상위성이 모멘트 균형을 위하여 갖고 있었던 솔라세일(solar sail)을 갖고 있지 않다. 기상탑재체는 미국의 아이티티(ITT)가 제작 공급하고, 해양탑재체는 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사와 항공우주연구원이 공동으로 개발하며, 통신 탑재체는 전자통신연구원에서 개발한다. 지상국은 항공우주연구원이, 관제시스템은 전자통신연구원이 개발을 담당하고 있다. 개발의 전 과정이 해외협력 개발로 이루어진다. 설계는 프랑스의 뚤르즈 소재 이에이디에스 아스트리움(EADS Astrium)사에서 한국 기술진의 참여 하에 이루어지며, 조립 및 시험은 항공우주연구원의 시설을 이용하여 한국에서 이루어진다. 발사준비도 공동으로 수행하고, 발사 후 전이궤도운영은 아스트리움사의 지상국을 사용하여 수행하여 목표궤도에 진입시킨 후 항공우주연구원의 지상국에서 궤도 내 시험(in-orbit-test)를 완료한 후 위성을 인도 받는다.

• Korean Journal of Remote Sensing
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• v.24 no.2
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• pp.99-106
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• 2008

A synthetic aperture radar (SAR) system is of great interest in many fields of civil and military applications because of all-weather and luminance free imaging capability. SAR image quality parameters such as spatial resolution, peak to sidelobe ratio (PSLR), and integrated sidelobe ratio (ISLR) can be normally estimated by modeling of impulse response function (IRF) which is obtained from various system design parameters such as altitude, operational frequency, PRF, etc. In modeling of IRF, however, background clutter environment surrounding the IRF is generally neglected. In this paper, analysis method for SAR mage quality is proposed in the real background clutter environment. First of all, SAR raw data of a point scatterer is generated based on various system parameters. Secondly, the generated raw data can be focused to ideal IRF by range Doppler algorithm (RDA). Finally, background clutter obtained from image of currently operating SAR system is applied to IRF. In addition, image quality is precisely analyzed by zooming and interpolation method for effective extraction of IRF, and then the effect of proposed methodology is presented with several simulation results under the assumption of estimation error of Doppler rate.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.231.2-231.2
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• 2012

원격탐사를 위한 지구관측용 전자광학 카메라는 높은 해상도, 넓은 관측 폭 및 높은 선명도를 제공하기 위하여 부피가 크고 무거우며, 큰 전력을 소모하여, 위성본체의 대부분을 차지하도록 개발된다. 그러나, 달 탐사를 위해 달 궤도선이나 달 착륙선에 장착되는 전자광학 카메라는, 고해상도의 고성능을 가지도록 개발되기 보다는, 다기능의 집적도 높은 소형카메라로 개발되는 것이 일반적이다. 이에 따라, 달 탐사용 다기능 전자광학 카메라 개발을 위한 기술검증을 위하여 지상모델이 개발되었다. 본 카메라는 CMOS 센서를 사용하여 컴팩트하게 설계하였고, 스테레오 영상생성을 위해 두 개의 카메라가 동시에 운영되며, 줌 기능을 구현하여 다양한 조건에서도 영상획득이 가능하도록 설계 되었다. 또한 달 궤도선과 착륙선에서 1D 관측 및 2D 관측이 선택적으로 가능하도록 설계되었다. 개발된 지상모델은 실험실에서 수행하는 통상적인 기능 및 성능시험을 수행하였고, 스테레오 영상의 생성기능 등의 검증을 위하여 야외에서 카메라를 정속으로 회전하며 push broom 방식의 1D 촬영모드에 대한 시험을 수행한다. 또한, 항공촬영을 통해 1D 및 2D 촬영을 수행하여, 영상데이터의 처리 및 스테레오 영상데이터 생성 등의 검증 단계를 거친다. 본 논문 발표에서는 다기능의 전자광학 카메라를 지상에서 동작시켜 실제영상을 뽑아내고, 생성된 데이터를 처리하여, 설계된 카메라의 여러 가지 기능들에 대해 검증하는 방법들에 대해 정리 및 발표한다. 즉, 달 궤도에 맞게 설계된 카메라의 노출시간 등을 조절하고, push broom 방식을 모사하기 위하여 카메라를 정속으로 회전시켜 영상을 획득하여 다양한 카메라의 기능을 검증하였다.

• The Bulletin of The Korean Astronomical Society
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• v.37 no.2
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• pp.225.2-225.2
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• 2012

저궤도 관측용 다중 카메라를 통해 고해상도 위성을 제공할 수 있으며, 지도 제작이나 환경, 농업, 해양 지역 모니터링 등의 목적으로 사용될 수 있다. 특히 항공촬영 및 지구 관측을 통해 수치표고모델(DEM) 추출을 함으로써 촬영지역의 고도정보를 포함하는 입체영상을 얻는데 유용하다. 또한, 달 관측을 위한 관측위성에 장착할 경우 달 표면의 지형을 정밀하게 얻어내어 달표면 고도 지형 지도제작 및 향후 달 탐사선을 통한 달 탐사 시 탐사지역 선정에 필요한 정보를 제공할 수 있다. 다중 카메라를 포함한 탑재체 시스템은 크게 광학부와 카메라 전자부로 구성된다. 광학부에서는 입체촬영 및 줌인이 가능한 광학계를 제공하며, 카메라 전자부에서는 광학계를 통해 검출기로 입사되는 빛에너지를 전자신호로 변환하고, 이를 카메라 전자부 영상출력 형식으로 변환하게 된다. 특히, 다중카메라를 각각 제어하기 위한 정밀제어로직, 다양한 촬영 지원 모드, 다중카메라 영상자료 및 영상처리를 위한 추가적인 영상정보를 제공한다. 본 논문에서는 저궤도 관측용 다중 카메라를 이용한 다양한 활용에 따른 각 모드별 성능분석방법을 제안한다. 이를 위해 각 촬영조건에 따라 필요한 파라미터를 분석하고 실제 활용시 예상되는 성능을 분석해 본다. 또한 다중카메라를 통해 얻어진 영상을 처리하는데 필요한 처리 과정 및 처리된 영상을 활용하는 방법을 제시한다. 특히 다중 카메라 촬영을 통해 얻어진 영상데이터의 특성을 알아보고, 이를 보정 및 처리하기 위해 필요한 추가 적인 정보, 영상파라미터, 처리 단계 및 최종결과물을 검증하는 방법을 제시한다.