• 한국전자파학회논문지
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• 제20권2호
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• pp.183-192
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• 2009

SAR(Synthetic Aperture Radar)는 전천후로 지표면의 영상을 획득할 수 있는 장비로 군사 및 민수용 목적으로 다양하게 사용되고 있다. 특히 고해상도의 SAR 영상은 군사 표적의 식별을 위해 매우 중요하여 최근에는 서브 미터급의 분해능을 갖는 SAR 시스템의 개발의 중요성이 부각되고 있는 상황이다. 이에 LIG넥스원은 고해상도 SAR의 개발에 필요한 핵심 기술 확보를 목적으로 대역폭 600 MHz, 분해능 30 cm 이하의 SAR 시스템인 NexSAR를 개발하였다. 파형 발생기 대역폭 600 MHz를 달성하기 위하여 2개의 DDS 출력을 SSB 변조하였으며, 고해상도 모드에서 ADC 샘플링 속도를 낮추기 위하여 deramp 기법을 적용하였다. NexSAR는 stripmap 및 spotlight 모드 영상 획득이 가능하며 지상 및 비행 시험을 통해 기능 및 성능을 검증하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권3호
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• pp.167-175
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• 1999

원격탐사 관련 핵심기술은 최근에 국방, 의료영상, 환경, 지질 등과 같은 광범위한 분야에서 활용범위를 확대하고 있다. 1cm ~ 수십 cm 파장의 파를 관측하는 마이크로파 원격탐사 기술은 반사 적외선 원격탐사나 열 적외선 원격탐사 기술에 비해 날씨조건과 밤낮에 관계없이 탐사를 수행할 수 있다는 장점을 가지고 있다. 마이크로파 영상레이다인 합성 개구 레이다를 이용한 영상화 방식은 응용목적에 따라 stripmap 방식, spotlight 방식, 그리고 inverse 방식으로 구분된다. 본 논문에서는 inverse 방식으로 지상에 고정된 레이다가 비행하는 항공체를 영상화하는 기법에 대해서 기술하였다. 비행 항공체의 영상화 기법은 자동 펴적인식 시스템 구축시 중요한 기술단계이며, 최근 이 분야에 대해 활발히 연구되고 있다. 비행 항공체를 영상화하기 위해 제안된 3가지 방식인 퓨리에 처리 기법, 시간-n 주파수 처리 기법, 그리고 투시로부터 복원 기법을 소개한 후, 각 방식의 장단점을 분석하였다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2000년도 추계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.501-504
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• 2000

The classical image reconstruction for stripmap SAR is the range-Doppler imaging. However, when the spotlight SAR system was envisioned, range-Bowler imaging fumed out to fail rapidly in this SAR imaging modality. What is referred to as polar format processing, which is based on the plane wave approximation, was introduced for imaging from spotlight SAR data. This paper has been studied for the raw data processing schemes in the spotlight-mode synthetic aperture radar. we apply the wavefront reconstruction scheme that does not utilize the approximation in spotlight-mode SAR imaging modelity, and compare the performance of target imaging with the polar format inversion scheme.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제4권1호
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• pp.104-123
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• 2001

Synthetic Aperture Radar(SAR) can provide radar imagery in all weather, day and night situations. Recently SAR system consisted of several imaging modes, has been used for not only military purpose, but also commercial and scientific applications. This paper firstly reviews spaceborne SAR theory, specially scansar principle, and secondly the theories and the design procedures of system performance analysis in the scansar mode, which are different from the ones in the conventional stripmap mode. Based on the SAR-related knowledge, it lastly derives the results of performance analysis in wide swath mode using the scansar technique at the design phase. It shows that these results can meet the system requirements as given the customer. In future, they will continuously be updated using the real measurement data, in connection with the development of a spaceborne SAR system.

• 대한원격탐사학회지
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• 제38권5_1호
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• pp.447-460
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• 2022

인공위성 영상레이더 위상간섭기법은 널리 활용되고 있는 원격탐사 기술로서 지진, 화산, 지반침하 등으로부터 발생한 단단한 지각 표면의 변위를 매우 정밀하게 주기적으로 관측할 수 있는 연구 활용분야의 한 종류이다. 습지대 환경처럼 수상 표면에 식생이 존재하는 경우에는 지표면과 동일한 방법을 적용하여 넓은 지역에 대한 높은 공간해상도의 수위 변화 지도 제작이 가능하다. 현재 다양한 파장 대역의 인공위성 영상레이더 시스템이 운용 중에 있으며 여기에는 넓은 지역에 대한 영상을 효과적으로 획득할 수 있는 광역 관측 ScanSAR 모드를 제공하는 위성도 다수 포함되어 있다. 본 논문의 연구 지역인 콜롬비아 북부의 Ciénaga Grande de Santa Marta (CGSM) 습지대는 카리브 해안을 따라 고지대에 위치한 광대한 습지 지역이다. CGSM 습지대는 해수면 상승과 기후 변화와 같은 자연적인 원인 뿐만 아니라 20세기 후반부터 시작된 농업개발 및 도시확장 등의 다양한 인간 활동으로 인한 심각한 환경적 위협을 받고 있다. 최근 해당 습지 지역에 대한 생태학적 중요성이 대두되면서 해당 습지를 보호하고 복원하기 위한 다양한 계획이 진행 중에 있다. 주기적인 습지대 환경 모니터링에 있어 수위 변화 관측은 매우 중요한 자료를 제공하며 일반적으로 수위계와 같은 현장관측 자료 등에 의존하는 경우가 많다. 수위계의 경우 시간적으로 연속적인 자료 관측이 가능하지만 공간적 분포를 이해하기에는 어려운 경우가 많다. 본 연구에서는 현장 관측의 공간적 해상도의 부족함을 보완하기 위한 L-밴드 ALOS-2 PALSAR-2 ScanSAR 광역 관측 모드 자료의 영상레이더 위상간섭기법 습지대 수위 변화 관측 활용 가능성에 대해 평가하고자 한다. 광역 관측 모드의 공간해상도 및 위상간섭도 품질 비교를 위해 ALOS-2 PALSAR-2 stripmap 고해상 모드와 함께 분석하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.75-86
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• 2010

최근 세계적으로 고성능의 위성 지구관측 시스템의 운용이 증가되고 Chandrayaan이나 LRO처럼 달탐사 위성에서도 SAR 영상신호 자료의 활용도가 높아지면서 국내에서도 SAR 관련 연구에 대한 관심이 고조되고 있다. 하지만 대부분의 국내 SAR 관련 연구는 주로 영상의 후처리 및 활용에 관한 것이 주를 이루며, SAR 원시 데이터를 직접 처리하는 영상 형성에 관한 연구는 대부분 스트립맵(stripmap) 모드에 한정되어 있다. 2010년 발사를 앞두고 있는 국내 최초의 SAR 위성인 다목적위성 5호는 고해상도 모드와 ScanSAR 모드를 동시에 운용할 예정이며 이에 따라 해당 영상을 처리하고 분석하는데 많은 수요가 발생할 것으로 예상되고 있으나 현재까지 ScanSAR와 관련된 국내 연구는 매우 취약한 상태라고 볼 수 있다. 본 논문에서는 향후 발생하게 될 위성 SAR의 원시자료 처리 요구에 대응할 수 있는 ScanSAR 영상처리 기법을 소개하고 실제 위성 ScanSAR 원시자료에 적용하여 신호처리를 수행한 결과를 제시한다. 이를 위해 SPECAN 알고리즘을 사용한 SAR 원시데이터 처리 시스템을 개발하고 RADARSAT-1 위성의 ScanSAR 원시자료에 대한 Quick-look 신호처리를 수행하였다. 최종적으로 한반도 ScanSAR 영상처리 결과를 제시하고 기존 full aperture 데이터를 처리하는 방식과 비교하여 본 논문에서 제시된 방법의 장단점과 효율성에 대해 설명한다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.328-331
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• 2008

It is possible to extract qualified ground control points (GCPs) solely from SAR data without published maps. TerraSAR-X is now in orbit and provides valuable data that have one of the highest spatial resolutions among civilian SAR systems. In this study, a sophisticated method for GCP coordinate extraction from TerraSAR-X stripmap mode data with a 3 m resolution was tested and the quality of the extracted GCPs was evaluated. An inverse-geolocation algorithm was applied to obtain GCPs from TerraSAR-X data. SRTM 90m DEM was used as an auxiliary data set for azimuth time correction of the SAR data. Mean values of the distance errors were 0.11 m and -3.96 m with standard deviations of 6.52 m and 5.11 m in easting and northing, respectively. The result is one of the best among GCPs possibly extracted from current civilian remote sensing systems. The extracted GCPs were used for geo-rectification of an IKONOS image, which demonstrated the applicability of the GCPs to geo-rectification of high resolution optic image. The method used in this study can be applied to KOMPSAT-5 for geo-rectification of high-resolution optic images acquired by KOMPSAT-2 or follow-up missions.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2009년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.155-158
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• 2009

본 논문에서는 DLR(German Aerospace Center)에서 운영하는 TerraSAR-X를 이용하여 2009년 1월 19일 18:28 (Local time) 에 서해 대부도/제부도 및 대부도 남쪽 해안을 촬영한 stripmap mode (Dual-Pol: HH, VV) 화상을 취득하여 향후 고해상도 X-밴드 화상의 활용 방안 및 효용성에 대해 검토해 보았다. 함께 취득된 현장자료와의 비교를 통하여 2010 년에 발사될 예정인 아리랑 5 호의 활용방안을 찾고자 한다. 여기서는, 연안에 설치된 양식시설, 소형 선박 그리고 코너리플렉터에 대해서 해석을 수행하였다. 김 양식시설의 경우, 구조와 설치 각도에 따라 다른 후방산란특성을 보였으며, 같은 시설에 대해서도 HH 편파의 후방산란계수가 VV 보다 2.6 dB 높게 나타났다. 그 이유는 김 양식시설이 TeraSAR-X의 전파전파 방향과 수직하게 되어 후방 산란이 많이 일어나는 반면에, B 지역에 설치된 김 양식시설은 TeraSAR-X의 전파전파방향과 약 45 도 비스듬하게 설치되어 있어, 상대적으로 낮은 후방산란계수를 나타내기 때문이다. 또한 한 변의 길이가 각각 1 m, 0.6 m 인 사각면 삼각 수동 전파반사기 두 개를 제부도 북쪽의 갯벌에 설치하여 TerraSAR-X 의 화상에 나타난 후방산란특성을 분석하였다. TerraSAR-X 의 화상이 X-밴드를 사용하고, 높은 해상도로 인해 power spill이 넓게 분포하는 것을 볼 수 있다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_3호
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• pp.1457-1468
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• 2018

후방산란계수(${\sigma}^0$) 방정식은 지상표적 탐지, 토지피복 분류, 해상풍 산출, 토양 수분함량 예측 등 Synthetic Aperture Radar(SAR) 영상의 활용을 위해 영상으로부터 지구물리적인 특성을 예측하는 과정에서 요구되는 필수 요소이다. 본 논문에서는 최종 업데이트된 SAR 프로세서와 절대방사보정의 특성을 반영하는 Kompsat-5 (K5)의 Radar Cross Section(RCS) 및 ${\sigma}^0$ 방정식을 제시하고 이를 검증하여 K5 SAR 영상의 활용도를 높이고자 한다. 우선, K5 RCS 방정식을 산출하고 이의 정밀도를 몽골의 검보정 사이트에 설치되어 있는 삼면판 반사기를 이용하여 검증하였다. K5 Spotlight 및 Stripmap 모드의 다양한 빔 영상에 대해서 RCS 방정식을 이용하여 측정한 RCS 값과 K5 SAR 프로세서를 이용하여 관측한 표준 RCS 값을 비교하였을 때 평균 $0.2dBm^2$ 이하의 차이를 보였다. 레이더 방정식과 K5 RCS 방정식을 이용하여 유도한 K5 ${\sigma}^0$ 방정식에 대한 검증은 계절에 따른 후방 산란 특성의 변화가 적은 아마존 열대 우림의 TerraSAR-X(TSX) 및 Sentinel-1A(S-1A) SAR 영상에서 얻은 ${\sigma}^0$과 비교하여 수행하였다. TSX/S-1A 대비 K5 ${\sigma}^0$ 값의 차이는 최대 0.6 dB 이하였다. K5의 절대방사보정에 대한 요구 값이 2.0 dB($1{\sigma}$)을 감안하면 K5 RCS 방정식의 평균 $0.2dBm^2$ 이하의 오차와 K5 ${\sigma}^0$ 방정식의 최대 0.6 dB 이하의 오차는 제시한 방정식들의 정밀도 및 유효성이 높음을 입증하여 준다. 향후, 본 논문에서 제시한 K5 RCS 방정식과 K5 ${\sigma}^0$ 방정식을 이용하여 해상풍 산출 등 정량적인 분석이 가능한 활용을 통한 검증이 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.