• 대한원격탐사학회지
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• 제32권5호
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• pp.453-469
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• 2016

최근 영상융합 기법의 품질평가를 위하여 다양한 방법이 제안되었다. 품질평가를 위한 일련의 과정들을 통틀어 프로토콜이라 정의되었으며, Wald's 프로토콜, QNR 프로토콜, Khan's 프로토콜 등의 다양한 품질평가 프로토콜이 제시되었다. 본 논문에서는 KOMPSAT-2/3/3A 위성영상을 활용하여 제시된 세 가지 품질평가 프로토콜을 각기 다른 융합 기법에 적용하였을 때 나타나는 결과를 비교하고, KOMPSAT 위성영상에의 활용가능성을 알아보는 한편 각 프로토콜의 장단점을 분석하였다. 이 때 기존의 연구와 달리 융합 영상의 품질이 시각적으로 뚜렷하게 구분되는 융합 기법을 사용하여 육안 분석을 통한 정성적 분석을 진행함과 동시에 각 품질평가 프로토콜을 통한 정량적 분석을 수행하였다. 이를 통해 분광정보 보존의 측면과 공간 정보 보존의 측면에서 정성적 결과와 정량적 결과의 유사성을 파악하였다. 분석 결과, 각 프로토콜의 과정상 특징을 반영하는 결과를 나타내었다. Wald's 프로토콜의 경우 정성적/정량적 분석 결과가 동일하였으나, 프로토콜 수행 과정이 번거로우며 특히 영상의 공간해상도를 강제로 저하시킨 후 융합을 진행하여도 그 결과가 실제 공간해상도의 융합 결과와 동일하다는 전제를 가정하고 있다는 한계점이 존재하였다. QNR 프로토콜의 경우 원 영상의 융합 결과를 평가할 수 있다는 장점이 존재하였다. 그러나 분광정보 보존 분석 시 Wavelet 융합 결과의 aliasing 현상을 반영하지 못하는 등의 불안정성이 존재하여 프로토콜을 활용할 때 주의해야하는 단점이 있었다. Khan's 프로토콜의 경우 분광정보 보존 분석의 경우에 정성적/정량적 분석 결과가 Wavelet 융합 기법에서 일치하지 않았다. 이는 품질평가 시 공간해상도를 강제로 저하시킬 때 융합 영상의 품질이 변하여 발생하는 문제였다. 공간정보 보존 분석의 경우 Wald's 프로토콜의 한계점과 QNR 프로토콜의 단점을 모두 보완하여 품질평가를 수행하는 프로토콜이라 할 수 있음을 확인하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권1호
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• pp.51-58
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• 2011

원격탐사 위성 영상의 발전으로 인해 위성에서 취득된 영상을 이용하여 DEM을 제작하는 연구가 계속 진행되고 있다. 본 논문에서는 2개 이상의 Kompsat-2 영상을 이용하여 이를 이용하여 DEM을 제작한다. DEM의 제작에 앞서 궤도-자세각 모델과 RFM 모델을 사용하여 두 장의 영상과 다중 영상에 센서모델을 수립한 경우 3차원 위치결정 정확도 비교를 수행하였다. 또한 수립된 센서모델을 이용하여 객체공간 기반의 영상정합을 수행하였으며, 제작된 DEM을 통해 사용된 영상의 개수에 따른 분석 및 센서 모델별 정확도를 판단했다. 수행결과 다중영상을 사용하여 센서모델을 한 경우 더 높은 위치 정확도가 나왔음을 확인할 수 있었다. 또한 다중영상을 사용하여 제작된 DEM이 스테레오영상을 사용한 것 보다 더 높은 정확도를 가지며, 육안으로 판단할 경우에도 큰 오차들이 줄어 더 좋은 결과를 보여줌을 확인할 수 있었다.

• 한국측량학회지
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• 제31권6_1호
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• pp.455-461
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• 2013

아리랑 3호는 2012년 5월 18일에 발사된 다목적실용위성으로서, 탑재된 AEISS센서는 고도 685km의 태양주기 궤도상에서 0.7m의 공간해상도 흑백 영상과 2.8m 공간해상도의 다중 파장대 영상을 폭 16.8km로 획득한다. 아리랑 3호는 아리랑 2호에 비해 많은 부분에서 성능의 향상이 이루어졌으며 그 중 단일 패스에서 스테레오 영상이 취득 가능하도록 설계되었다. 아리랑 3호를 이용하여 3차원 지형 정보의 추출을 하기 위해서는 정확한 에피폴라 기하를 규명하는 것이 필수적이며, 따라서 본 연구에서는 아리랑 3호 스테레오 영상으로부터 에피폴라 영상 제작을 위한 최적의 영상 변환식을 도출하기 위한 에피폴라 곡선의 특성에 대해 분석하였다. 영상과 함께 제공되는 RPCs(Rational Polynomial Coefficients)를 기반으로 영상 전역에 해당하는 에피폴라 커브를 도출하고 이에 대한 모양분석을 통해 에피폴라 커브가 최소 3차 다항식 이상의 변환식으로 모델링 될 수 있음을 알 수 있었다. 또한 아리랑 3호 AEISS센서의 두 개의 CCDs라인 특징 또한 확인 가능하였다. RPCs 업데이트 시에도 샘플 방향의 영상 오차를 최소화하기 위해 3차식이 필요했으며, 에피폴라 영상 리샘플링 시에도 3차 영상 변환식을 활용한 경우 최대 0.7 픽셀이내의 정밀한 y시차를 확보할 수 있었다.

• 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.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권6_2호
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• pp.1509-1521
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• 2020

다목적실용위성(KOMPSAT-3A: Korea Multi-Purpose Satellite 3A)으로부터 산출된 지표 반사도 성과의 검정 작업을 위하여 분광 반사도 측정값을 제공하고 있는 포털인 Radiometric Calibration Network(RadCalNet)에서 제공하는 4 개의 사이트 자료 중에서 중국 바오터우(Baotou: BTCN) 데이터를 이용한 실험을 수행하였다. 실험을 위한 반사도 성과는 대기 반사도와 지표 반사도를 일괄적으로 처리할 수 있도록 재설계하고 구현한 오픈소스 Orfeo ToolBox(OTB)의 확장 프로그램(Extension)을 이용하여 생성하였다. 절대 대기 보정에 적용되는 두 가지의 센서 모델 변수를 고려하여 2016년, 2017년, 2018년 자료 1개씩 총 3개의 영상 자료를 실험에 적용하였다. 한편 각각 USGS LaSRC 알고리즘과 SNAP Sen2Cor 프로그램을 이용하여 Landsat-8과 Sentinel-2B 영상정보로부터 산출한 반사도 성과와의 비교 검증 작업을 수행하여 센서 별 차이를 확인하고자 하였다. 대기 반사도와 지표 반사도를 대상으로 절대 대기 보정을 위한 필수 입력 값인 Gain과 Offset에 대한 센서 모델 변수 값을 적용한 결과로, 2019년에 발표된 변수 값을 사용한 성과에 비하여 2017년 변수 값을 사용한 성과가 RadCalNet BTCN 자료에 비교적 잘 부합되는 것으로 나타났다. RadCalNet BTCN 자료를 기준으로 KOMPSAT-3A 영상정보의 지표 반사도 성과와의 차이는 밴드 별로 B 밴드(-0.031 ~ 0.034), G 밴드(-0.001 ~ 0.055), R 밴드(-0.072 ~ 0.037), NIR 밴드(-0.060 ~ 0.022)로 일치도가 높은 것으로 나타났고, Landsat-8 영상과 Sentinel-2B 영상의 지표 반사도의 경우도 KOMPSAT-3A 영상의 지표 반사도 성과의 정확도와 유사한 수준인 것으로 나타났다. 이번 연구 결과는 고해상도 위성에서 지표 반사도 값에 대한 분석 대기 데이터(Analysis Ready Data: ARD) 적용 가능성을 확인한 것에 의미가 있다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제15권2호
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• pp.449-458
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• 1998

다목적실용위성은 고도 685km의 태양동기궤도를 임무 궤도로 사용하며, 궤도 당 약 34~35분씩 지구에 의해 태양 빛이 가리는 식 현상과 비 주기적으로 달에 의한 월식 현상이 발생한다. 위성의 월식은 달이 태양과 위성 사이에 위치하여 위성에 도달하는 태양 빛을 전체 혹은 부분적으로 가리는 것을 의미한다. 식 현상은 위성 체의 배터리 충전 및 방전 회수를 증가시키며 위성의 수명과 임무 및 운용에 영향을 준다. 다목적 실용위성은 주기적인 지구의 식 현상을 고려하여 설계되었으나 월식이 일어나는 경우 위성 체의 에너지 균형과 배터리 방전에 대한 부수적인 효과와 함께 운용상의 문제를 초래할 수 있다. 본 연구에서는 다목적실용위성의 임무 기간인 3년 동안 위성 운용 중에 발생할 수 있는 월식 현상을 예측하고 이에 대비한 임무 계획을 제시하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제36권5_2호
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• pp.961-973
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• 2020

본 논문에서는 CNN (Convolutional Neural Network) 기반의 영상융합 기법을 제안하고자 하였다. 딥러닝 구조의 성능을 향상시키기 위하여, CNN 기법에서 대표적인 합성곱(convolution) 방법으로 알려진 팽창된 합성곱(dilated convolution) 모델을 활용하여 모델의 깊이와 복잡성을 증대시키고자 하였다. 팽창된 합성곱을 기반으로 하여 학습과정에서의 효율을 향상시키기 위하여 잔차 네트워크(residual network)도 활용하였다. 또한, 본 연구에서는 모델학습을 위하여 전통적인 L1 노름(norm) 기반의 손실함수와 함께, 공간 상관도를 활용하였다. 본 연구에서는 전정색 영상만을 이용하거나 전정색 영상과 다중분광 영상을 모두 활용하여 구조에 적용한 DRNet을 개발하여 실험을 수행하였다. KOMPSAT-3A를 활용한 전정색 영상과 다중분광 영상을 이용한 DRNet은 융합영상의 분광특성에 과적합되는 결과를 나타냈으며, 전정색 영상만을 이용한 DRNet이 기존 기법들과 비교하여 융합영상의 공간적 특성을 효과적으로 반영함을 확인하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권4호
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• pp.396-405
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• 2009

본 논문은 이동 가능한 다목적실용위성의 소형 관제국 개발을 위한 playback 신호의 하향 링크 및 원격 명령 신호의 상향 링크에 대해 수행한 채널 설계를 기술한다. 하향 링크 패널 설계로서 playback 신호의 수신 임계 신호 대 잡음비로부터 요구 수신 성능을 도출하여 1.5 m 안테나 기반의 하향 링크 수신 성능인 6.5 dB/K의 G/T 이내에서 만족함을 확인하였다. 상향 링크 채널 설계를 통하여 원격 명령 신호에 대한 위성에서의 수신 신호대 잡음비로부터 40 dBW의 송신 EIRP를 유도하였다. 구축된 소형 관제국을 이용하여 다목적실용위성 및 다목적실용위성 2호에 대해 양 방향 통신시험 및 운영 결과, 고각 $10^{\circ}$ 이상에서 상향 링크 및 playback 신호의 하향링크 채널의 요구 성능이 일관성 있게 만족함을 확인하였고, 장기간에 걸친 시험 결과로부터 시스템의 성능 열화가 거의 없음을 확인함으로써 설계상으로 추가적인 3 dB 링크 마진을 고려하지 않은 소형 관제국의 채널 설계가 다목적실용위성에 대해 적절하였음을 검증하였다.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제20권3호
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• pp.227-238
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• 2003

Spacecraft mission planning functions including event prediction, mission scheduling, command planning, and ground track display have been developed for the KOMPSAT-2 mission operations. Integrated event prediction functions including satellite orbital events, user requested imaging events, and satellite operational events have been implemented. Mission scheduling functions have been realized to detect the mission conflicts considering the user specified constraints and resources, A conflict free mission scheduling result is mapped into the spacecraft command sequences in the command planning functions. The command sequences are directly linked to the spacecraft operations using eXtensible Markup Language(XML) for command transmission. Ground track display shows the satellite ground trace and mission activities on a digitized world map with zoom capability.

• 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.