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다중시기 KOMPSAT-5 SAR 위성영상의 자동변화탐지알림 프로토타입 프로그램 개발
채성호,오관영,이선구,Chae, Sung-Ho,Oh, Kwan-Young,Lee, Sungu 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.6
Most of the public and private users who use national satellite information such as the KOMPSAT series mainly use Electro-Optical and Infrared (EO/IR) satellite images, and the utilization of Synthetic Aperture Radar (SAR) images is relatively insufficient. As KOMPSAT-5 currently in operation, KOMPSAT-6 and micro SAR satellite constellation systems are scheduled to be launched in the future, the demand for utilization of SAR satellite information is increasing in various fields. Accordingly, it is necessary to possess core technology for SAR utilization that can support the utilization of SAR satellite information for users. Due to the all-weather properties of SAR system, change detection technology is a key application technology. However, until now, the development of technology that automatic change detection and cueing using SAR images is insufficient. Through this study, the requirements of automatic change detection and cueing function using multi-temporal KOMPSAT-5 SAR satellite images were derived and a prototype program was developed. This prototype program aims to secure independent SAR utilization technology and promote the utilization of domestic SAR satellite information by practitioners in public sector organizations in Korea.
이진 부호 기반 Successive Integer Forcing 연구
채성호(Sung Ho Chae),안석기(Seok-Ki Ahn) 한국통신학회 2021 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2021 No.6
본 논문은 기존 Integer Forcing Multiple-Input Multiple-Output (IF MIMO)를 개선하여, 기존 IF MIMO 기법보다 항상 우수한 성능을 달성하는 Successive IF 를 이진부호로 구현하는 방법을 제안한다. 제안된 successive IF 기법은 기존 IF MIMO 와 달리 합 복조를 순차적으로 수행하며, 이 과정에서 얻을 수 있는 잡음 감소 효과로 인하여 기존 IF MIMO 기법 대비 항상 향상된 성능을 달성할 수 있다. 또한 successive IF 와 MMSE-SIC 기법을 결합하여 채널변화에 강인한 특성을 가지는 successive cancellation IF (SC-IF) 기법을 추가적으로 제안한다.
KOMPSAT-5 위성영상의 Coarse-to-fine SAR 오프셋트래킹 기법을 활용한 동남극 Campbell Glacier의 2차원 이동속도 관측
채성호 ( Sung-ho Chae ),이광재 ( Kwang-jae Lee ),이선구 ( Sungu Lee ) 대한원격탐사학회 2021 大韓遠隔探査學會誌 Vol.37 No.6
빙하 이동속도는 빙하역학 연구에 가장 기초가 되는 관측치로 기후 변화에 따른 해수면 상승 등을 예측하는데 매우 중요한 지시자이다. 본 연구에서는 SAR 오프셋트래킹 기법을 통해 동남극 테라노바 만에 위치한 Campbell Glacier에 대한 2차원 이동속도를 관측하였다. 이를 위하여 연구지역에 대하여 2021년 7월 9일과 2021년 8월 6일에 촬영한 국내 KOMPSAT-5 SAR 위성영상을 획득하였다. 선행 연구를 통하여 제안한 다중변위커널을 활용한 오프셋트래킹 기법은 해상도와 정밀도를 모두 만족하는 최적의 결과를 얻는 기법이다. 하지만 커널 크기에 따라 오프셋트래킹을 반복하여 수행하기 때문에 매우 집약적인 연산 능력과 시간이 필요하게 된다. 따라서 본 연구에서는 전략적으로 coarse-to-fine SAR 오프셋트래킹 방법을 고안하였다. coarse-to-fine 오프셋트래킹을 통하여 일반적인 오프셋트래킹 결과보다 해상도는 유지되고 정밀도는 향상(특히, 비행방향으로 약 4배)된 결과를 획득할 수 있다. 이 기법을 활용하여 Campbell Glacier에 대한 2차원 이동속도 영상을 생성하였다. 2차원 이동속도 영상을 분석한 결과 Campbell Glacier의 지반선(grounding line)은 대략 위도 -74.56N 부근에 존재하는 것으로 관측할 수 있었다. 이 연구에서 분석된 Campbell Glacier Tongue의 흐름속도(185-237 m/yr)는 1988-1989년의 흐름속도(140-240 m/yr)에 비하여 증가하였다. 그리고 2010-2012년의 흐름속도(181-268 m/yr)에 비하여 지반선 부근에서 이동속도는 유사하였지만 Campbell Glacier Tongue의 끝부분에서의 이동속도는 감소한 것을 확인할 수 있었다. 하지만 이는 본 연구의 연구 결과는 28일 동안 발생한 빙하의 이동속도를 연간 속도로 환산한 것이기 때문에 발생하는 오차일 가능성이 있다. 향후 정확한 비교를 위해서는 시계열적으로 자료를 확장하여 연간 속도를 정확하게 계산하는 과정이 필요할 것이다. 이 연구를 통해 최초로 국내 X-밴드 SAR 위성인 KOMPSAT-5 위성 영상을 활용하여 빙하의 2차원 이동속도를 관측하였으며, KOMPSAT-5 영상의 coarse-to-fine SAR 오프셋트래킹 기법이 빙하의 2차원 이동속도 관측에 매우 유용함을 확인할 수 있었다. Glacier movement speed is the most basic measurement for glacial dynamics research and is a very important indicator in predicting sea level rise due to climate change. In this study, the two-dimensional velocity measurements of Campbell Glacier located in Terra Nova Bay in East Antarctica were observed through the SAR offset tracking technique. For this purpose, domestic KOMPSAT-5 SAR satellite images taken on July 9, 2021 and August 6, 2021 were acquired. The Multi-kernel SAR offset tracking proposed through previous studies is a technique to obtain the optimal result that satisfies both resolution and precision. However, since offset tracking is repeatedly performed according to the size of the kernel, intensive computational power and time are required. Therefore, in this study, we strategically proposed a coarse-to-fine offset tracking approach. Through coarse-to-fine SAR offset tracking, it is possible to obtain a result with improved observation precision (especially, about 4 times in azimuth direction) while maintaining resolution compared to general offset tracking results. Using this proposed technique, a two-dimensional velocity measurements of Campbell Glacier were generated. As a result of analyzing the two-dimensional movement velocity image, it was observed that the grounding line of Campbell Glacier exists at approximately latitude -74.56N. The flow velocity of Campbell Glacier Tongue analyzed in this study (185-237 m/yr) increased compared to that of 1988-1989 (140-240 m/yr). And compared to the flow velocity (181-268 m/yr) in 2010-2012, the movement speed near the ground line was similar, but it was confirmed that the movement speed at the end of the Campbell Glacier Tongue decreased. However, there is a possibility that this is an error that occurs because the study result of this study is an annual rate of glacier movement that occurred for 28 days. For accurate comparison, it will be necessary to expand the data in time series and accurately calculate the annual rate. Through this study, the two-dimensional velocity measurements of the glacier were observed for the first time using the KOMPSAT-5 satellite image, a domestic X-band SAR satellite. It was confirmed that the coarse-to-fine SAR offset tracking approach of the KOMPSAT-5 SAR image is very useful for observing the two-dimensional velocity of glacier movements.
이광재,김예슬,채성호,오관영,이선구,Lee, Kwang-Jae,Kim, Ye-Seul,Chae, Sung-Ho,Oh, Kwan-Young,Lee, Sun-Gu 대한원격탐사학회 2022 大韓遠隔探査學會誌 Vol.38 No.6
In the past, satellite development required enormous budget and time, so only some developed countries possessed satellites. However, with the recent emergence of low-budget satellites such as micro-satellites, many countries around the world are participating in satellite development. Low-orbit and geostationary-orbit satellites are used in various fields such as environment and weather monitoring, precise change detection, and disasters. Recently, it has been actively used for monitoring through deep learning-based object-of-interest detection. Until now, Korea has developed satellites for national demand according to the space development plan, and the satellite image obtained through this is used for various purpose in the public and private sectors. Interest in satellite image is continuously increasing in Korea, and various contests are being held to discover ideas for satellite image application and promote technology development. In this special issue, we would like to introduce the topics that participated in the recently held 2022 Satellite Information Application Contest and research on the processing and utilization of KOMPSAT image data.
오수현(Su Hyun Oh),채성호(Sung Ho Chae) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문은 부 어레이 (Sub-array) 기반 하이브리드 빔포밍 방식을 연구한다. 부 어레이 기반 하이브리드 빔포밍은 기존의 전체 연결 기반 하이브리드 빔포밍에 비해 다소 낮은 성능을 달성하지만, 전력 소모와 구현 복잡도를 낮출 수 있다는 장점이 있다. 본 논문에서는 기존 문헌에서 제안된 바 없는 세 가지 새로운 형태의 부 어레이 기반 하이브리드 빔포밍 방식을 제안하고, 각 기법의 장단점과 성능을 비교 분석하였다.
스펙트럼 누출이 존재하는 셀룰러 IoT 네트워크의 자원할당을 위한 딥러닝 기반 최적화 알고리즘
김현웅(Hyeon Woong Kim),박현정(Hyun Jung Park),채성호(Sung Ho Chae) 한국통신학회 2022 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.2
본 논문은 스펙트럼 누출이 존재하는 셀룰러 IoT 네트워크에서, 시스템의 상향 통신의 합 전송률을 최대화하기 위한 딥러닝 기반 자원할당 최적화 알고리즘을 연구한다. 구체적으로 제안 기법은 각 IoT 기기들의 주파수 부대역 할당과 송신 전력 제어를 순차적으로 최적화하며, 이때 각 과정에 알맞은 지도학습 기반의 convolutional neural network (CNN) 모델을 적용한다. 시뮬레이션을 통하여, 딥러닝 기반의 제안 알고리즘이 딥러닝을 적용하지 않은 기존 최적화 기법에 비해 우수하며, 저복잡도로 최적에 가까운 성능을 달성할 수 있다는 것이 밝혀졌다.