• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제25권2호
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• pp.206-214
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• 2022

The way to measure the extent of damage from floods and droughts is to identify changes in the extent of water systems. In order to effectively grasp this at a glance, satellite images are used. KOMPSAT-5 uses Synthetic Aperture Radar (SAR) to capture images regardless of weather conditions such as clouds and rain. In this paper, various deep learning models are applied to perform semantic segmentation of the water system in this SAR image and the performance is compared. The models used are U-net, V-Net, U2-Net, UNet 3+, PSPNet, Deeplab-V3, Deeplab-V3+ and PAN. In addition, performance comparison was performed when the data was augmented by applying elastic deformation to the existing SAR image dataset. As a result, without data augmentation, U-Net was the best with IoU of 97.25% and pixel accuracy of 98.53%. In case of data augmentation, Deeplab-V3 showed IoU of 95.15% and V-Net showed the best pixel accuracy of 96.86%.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_4호
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• pp.1373-1389
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• 2019

KOMPSAT-5는 우리나라 최초의 X 밴드 Synthetic Aperture Radar (SAR) 탑재 인공위성으로, 2013년 8월부터 운영되고 있다. KOMPSAT-5는 운영 목적에 따라 지구환경 감시에 적극적으로 활용되고 있으며, 연안 환경 감시를 위한 고해상도 해상풍의 필요성이 강조되면서 KOMPSAT-5의 활용도도 부각되고 있다. 하지만, 기존의 해상풍 정확도 검증 연구에서는 다른 SAR 탑재 인공위성 기반 해상풍에 비해 정확도가 낮은 것으로 나타났다. 따라서 본 연구에서는 KOMPSAT-5 기반 해상풍의 정확도 개선을 위한 후방산란계수 보정식을 산출하였고, 보정식의 개선 효과를 해양 부이 자료를 활용하여 검증하였다. 18장의 미국 서부와 하와이 연안을 관측한 KOMPSAT-5 자료와 해양 부이 자료를 활용하여 후방산란계수 보정식을 산출하였고, 산출한 후방산란계수 보정식은 18장의 한반도 연안을 관측한 KOMPSAT-5 자료에 적용하여 해상풍을 산출하였다. 이론적으로 산출된 후방산란계수와 KOMPSAT-5에서 관측된 후방산란계수는 입사각에 따른 1차 함수 관계식을 따르는 것으로 나타났다. 보정식을 적용하기 전에는 2.89 m s^-1의 상대적으로 큰 평균 제곱근 오차와 -0.55 m s^-1의 편차를 보였다. 보정식을 적용한 후에는 각각 1.60 m s^-1, -0.38 m s^-1로 개선되었다. 입사각의 범위에 따라 후방산란계수 보정식의 개선 효과는 다르게 나타났다.

• 한국수자원학회논문집
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• 제53권11호
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• pp.973-983
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• 2020

최근 인공위성 자료를 기반으로 한 수자원 관측 분야에서는 공간해상도의 한계를 극복하기 위한 방안으로 SAR (Synthetic Aperture Radar) 센서에 대한 관심이 높아지고 있다. 토양수분을 관측하는 기존 위성 자료가 10 km 이상의 공간해상도를 지닌 반면, SAR 센서는 후방산란계수를 10 m 까지 관측할 수 있으므로 공간적인 분포를 보다 세밀하게 분석할 수 있다. 이러한 자료를 활용하기 위해서는 관측된 후방산란계수에 다양한 수문인자 및 환경적 요인이 미치는 영향을 다각적으로 분석하여 토양수분을 산출하는 과정이 필요하다. 본 연구는 토양수분 산정에 주로 적용되고 있는 WCM(Water Cloud Model)과 선형회귀 기법을 국내 5개 지점에 적용함으로써, SAR 영상을 기반으로 토양수분을 산정하고 이를 지점 관측 자료와 비교하여 평가하고자 하였다. WCM의 경우 토양수분의 즉각적인 변화를 관측하기에 용이하나 오차에 대한 보정이 필요한 것으로 판단되며, 선형회귀 방법은 순간적인 토양수분의 변동이 크게 나타나지 않았으나 안정적인 오차 범위를 나타내었다. 또한 토양수분이 후방산란계수에 미치는 영향은 토지피복, 식생의 분포, 식생 내 수분량의 정도에 따라 모델별로 크게 상이한 결과를 나타냄을 알 수 있으며, 기존의 모델을 동일하게 적용하기에는 한계점이 많음을 알 수 있다. 따라서 복잡한 지형적, 수문학적 특성을 가진 한반도에서 SAR 영상을 수자원 분야에 적용하기 위해서는, 추후 각 지점 별 특성에 따른 영향을 다각적으로 분석하는 과정이 필수적이며 한반도에 적합한 토양수분 모델을 구축하기 위한 연구가 수행되어야 할 것으로 판단된다.

• 한국항행학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.193-200
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• 2024

본 논문에서는 차세대소형위성2호의 X대역 합성 개구 레이더 (SAR; synthetic aperture radar)에 탑재하기 위한 송·수신 모듈의 설계 및 개발에 관하여 논한다. 모듈은 DDS를 통해 X 대역의 대상 주파수 범위에서 요구 대역폭을 갖는 첩(chirp) 신호를 생성하고, 송·수신 신호에 대한 주파수 변환 및 합성, 분배 그리고 주파수 합성기능을 수행한다. 제작된 모듈의 송신 경로는 최대 96.8 MHz 까지 총 28개의 대역폭을 갖는 신호를 생성하며, + 9.37 dBm 이상의 출력신호 세기를 갖는다. 수신 경로는 15.7 dB 이하의 최소 잡음지수를 가짐으로써, 요구되는 성능을 만족함을 확인하였다. 제작된 모듈은 차세대소형위성2호 비행모델 (FM; flight model)에 장착되었고, 2023년 5월 23일 누리호 3차 발사체로 발사되어 운용 중이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제22권2호
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• pp.153-174
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• 2006

이 논문의 목적은 SAR(Synthetic Aperture Radar) 자료를 이용한 연구의 결과인 논문들을 분석함으로서, SAR의 시스템, 기술 및 활용 연구 분야를 체계적으로 정립하고, 세계적인 SAR의 발전 방향을 제시하는데 있다. 이를 위하여 1960년대 후반에서 2005년도 초반까지 출간된 SAR와 관련된 논문을 분류 하고 통계적으로 분석하였다. 총 243개 영어 저널에 실린 2665편의 심사를 거친 논문의 초록과 서지를 Cambridge Scientific Abstracts사에서 수집하여, 각 논문에 사용된 SAR의 시스템, 기술, 활용 분야에 따라 분류하였다. 각 분류 체계에 대한 통계 분석을 제시하였으며, 이를 통해 SAR 시스템, 기술, 그리고 육지, 해양, 극지, 대기 분야별 활용의 추세를 살펴보았다. 이 통계적 논문 분석 자료가 향후 우리나라에서 SAR 시스템을 개발하고 운용하며 활용하는데 기초적 자료로 사용될 수 있기를 기대한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제29권6호
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• pp.645-655
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• 2013

As one of segmentation techniques for Synthetic Aperture Radar (SAR) image with oil spill, we applied a bimodal histogram method to discriminate oil pixels from non-oil pixels. The threshold of each moving window was objectively determined using the two peaks in the histogram distribution of backscattering coefficients from ENVISAT ASAR image. To reduce the effect of wind speed on oil spill detection, we selected ASAR image which satisfied a limit of wind speeds for successful detection. Overall, a commonly used adaptive threshold method has been applied with a subjectively-determined single threshold. In contrast, the bimodal histogram method utilized herein produces a variety of thresholds objectively for each moving window by considering the characteristics of statistical distribution of backscattering coefficients. Comparison between the two methods revealed that the bimodal histogram method exhibited no significant difference in terms of performance when compared to the adaptive threshold method, except for around the edges of dark oil spots. Thus, we anticipate that the objective method based on the bimodality of oil slicks may also be applicable to the detection of oil spills from other SAR imagery.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제3권2호
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• pp.101-120
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• 2000

A synthetic aperture radar (SAR) system can provide all-weather, day and night, superior imaging capability, and thus is very useful in surveillance for military applications. In this paper, a X-band spaceborne SAR system design concept is introduced with the key design parameters for mission and system requirements characterized by small satellite system. The SAR imaging mode design procedure is presented, and the standard imaging mode design results are analyzed as an example. In line with the given mission and system requirements, the X-band SAR payload and ground reception/processing subsystems are designed and presented with the key design results. The designed small satellite SAR system shows the wide range of imaging capability, and proves to be an effective surveillance system in light-weight, high-performance and cost-effective points of view.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제1권1호
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• pp.26-39
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• 2006

영상 레이다(SAR)는 전천후 영상획득이 가능하며, 반사표면의 물리적인 구조와 특성에 따라 표적탐지 및 식별성능이 우수하므로 군사용으로는 물론 과학 민수용으로 광범위한 활용분야를 가지고 있다. 본 논문에서는 먼저 X-밴드 소형위성 SAR 체계 설계 개념과 주요 임무 및 체계설계 요건들을 제시하고 이를 만족시키기 위한 영상모드 설계 기법과 표준 영상모드 설계 결과를 분석한다. 그리고, X-밴드 SAR 탑재체 및 지상 수신처리의 주요 체계 설계 결과와 성능특징을 제시하고, 마지막으로 SAR 영상활용을 위한 응용분야와 처리결과를 제시한다. 제안된 위성 SAR 시스템은 광역감시 모드에서 고해상도 모드까지 다양한 영상 모드 구현이 가능하며, 소형, 고성능, 저 비용 관점에서 효율적인 전천후 레이다 영상획득 시스템이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.624-631
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• 2018

위성 탑재체 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 시스템에서는 다양한 SAR 성능 변수의 제약조건을 충족하기 위해 안테나의 요구되는 특성을 분석하여야 한다. 본 논문에서는 결함 안테나 소자 존재 시 위성 SAR 안테나 빔 패턴을 최적화함으로써 SAR 시스템 성능변수를 최적화를 수행한다. SAR 시스템 성능변수 제약조건에 맞는 마스크 패턴을 설계한 후, 입자 군집 최적화(particle swarm optimization: PSO) 기법을 통해 마스크 패턴에 들어맞는 안테나 패턴 최적화 재합성을 수행한다. 시뮬레이션에서는 실제 위성 SAR 시스템 성능변수를 기반으로 안테나 빔 패턴 재합성을 수행하여 제안한 알고리즘의 성능을 확인한다.

• 한국항공우주학회지
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• 제34권8호
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• pp.104-108
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• 2006

항공기나 위성에 탑재되어 지표면의 영상을 획득하기 위한 합성 개구 레이더의 영상 분해능은 거리 방향 분해능(Range Resolution)과 이에 수직한 방향의 분해능(Azimuth Resolution)으로 구분할 수 있다. 레이더 센서를 이용한 영상의 해상도를 향상시키기 위해서는 신호처리를 위한 첩 펄스를 광대역화 할 필요가 있으며, 본 논문에서는 고해상도의 영상을 획득 할 수 있는 디지털 첩 펄스 발생기를 설계하였다. 디지털 첩 펄스 발생기는 크게 AWG방식과 DDS방식으로 구분할 수 있으며 본 연구에서는 DDS방식의 첩 펄스 발생기로 선형 주파수 변조(LFM) 파를 발생시키는 300MHz 대역의 광대역 디지털 첩 펄스 발생기를 개발하였다. 개발된 첩 펄스 발생기는 거리 방향 분해능이 50cm 이상 되는 고해상도 영상 레이더 시스템을 구현할 수 있는 성능을 가진다.