KOMPSAT-5 후방산란계수의 보정식 산출 및 적용을 통한 해상풍 산출 결과 개선

장재철,박경애,양도철,이선구 대한원격탐사학회 2019 大韓遠隔探査學會誌 Vol.35 No.6

KOMPSAT-5 is the first satellite in Korea equipped with X-band Synthetic Aperture Radar (SAR) instrument and has been operated since August 2013. KOMPSAT-5 is used to monitor the global environment according to its observation purpose and the availability of KOMPSAT-5 is also highlighted as the need of high resolution wind data for investigating the coastal region. However, the previous study for the validation of wind derived from KOMPSAT-5 showed that the accuracy is lower than that of other SAR satellites. Therefore, in this study, we developed the correction equation of normalized radar cross section (NRCS or backscattering coefficient) for improvement of wind from the KOMPSAT-5 and validated the effect of the equation using the in-situ measurement of ocean buoys. Theoretical estimated NRCS and observed NRCS from KOMPSAT-5 showed linear relationship with incidence angle. Before applying the correction equation, the accuracy of the estimated wind speed showed the relatively high root-mean-square errors (RMSE) of 2.89 m s-1 and bias of -0.55 m s-1. Such high errors were significantly reduced to the RMSE of 1.60 m s-1 and bias of -0.38 m s-1 after applying the correction equation. The improvement effect of the correction equation showed dependency relying on the range of incidence angle. 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 후방산란계수보정식은 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.

Kompsat-5 SAR와 AIS 자료 통합분석 기반 운영레벨 선박탐지 모니터링

김상완 ( Sang-wan Kim ),김동한 ( Dong-han Kim ),이윤경 ( Yoon-kyung Lee ) 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.2

본 연구는 운영레벨에서의Kompsat-5 SAR (Synthetic Aperture Radar) 영상과AIS (Automatic Identification System) 자료를 이용한 선박탐지 모니터링 가능성을 검토하였다. 분석을 위해 신진항 서측연안과 제주항 북측연안에서 수집된 Kompsat-5 SLC 영상과 연안에서 수집된 AIS 자료를 사용하였다. Kompsat-5 영상의 선박탐지를 위해 HVAS (Human Visual Attention System) 알고리즘을 적용하였다. HVAS는 CFAR (Constant False Alarm Rate)에 비해 탐지속도와 탐지율 측면에서 뛰어나다는 장점을 가지고 있다. 통합 분석결과 소형선박을 제외하고 Kompsat-5 선박탐지 결과와 AIS는 전반적으로 일치하는 것으로 분석되었다. Kompsat-5 영상에서 탐지되었으나 AIS 자료에서 탐지되지 않은 선박은 육안 판독을 통해 AIS 자료의 부재로 인한 것으로 보인다. 한편 SAR 영상에서도 선박의 기포항적, 육지 masking을 위해 사용된 DEM 파일의 오차(또는 위성궤도 오차), 그리고 고스트 현상에 의한 오탐지가 발생하였다. 향후 SAR 영상 분석 알고리즘 개선과 신뢰성 있는 AIS 자료 확보를 통한 운영레벨에서의 선박탐지 모니터링 기술 개발은 국가해양영토 광역감시망 구축에 크기 기여할 것이다. The possibility of ship detection monitoring at operational level using KOMPSAT-5 Synthetic Aperture Radar (SAR) and Automatic Identification System (AIS) data is investigated. For the analysis, the KOMPSAT-5 SLC images, which are collected from the west coast of Shinjin port and the northern coast of Jeju port are used along with portable AIS data from near the coast. The ship detection algorithm based on HVAS (Human Visual Attention System) was applied, which has significant advantages in terms of detection speed and accuracy compared to the commonly used CFAR (Constant False Alarm Rate). As a result of the integrated analysis, the ship detection from KOMPSAT-5 and AIS were generally consistent except for small vessels. Some ships detected in KOMPSAT-5 but not in AIS are due to the data absence from AIS, while it is clearly visible in KOMPSAT-5. Meanwhile, SAR imagery also has some false alarms due to ship wakes, ghost effect, and DEM error (or satellite orbit error) during object masking in land. Improving the developed ship detection algorithm and collecting reliable AIS data will contribute for building wide integrated surveillance system of marine territory at operational level.

KOMPSAT-5 후방산란계수 자료로 산출된 해상풍 검증

장재철,박경애,양도철 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.6

Sea surface wind is one of the most fundamental variables for understanding diverse marine phenomena. Although scatterometers have produced global wind field data since the early 1990’s, the data has been used limitedly in oceanic applications due to its low spatial resolution, especially at coastal regions. Synthetic Aperture Radar (SAR) is capable to produce high resolution wind field data. KOMPSAT-5 is the first Korean satellite equipped with X-band SAR instrument and is able to retrieve the sea surface wind. This study presents the validation results of sea surface wind derived from the KOMPSAT-5 backscattering coefficient data for the first time. We collected 18 KOMPSAT-5 ES mode data to produce a matchup database collocated with buoy stations. In order to calculate the accurate wind speed, we preprocessed the SAR data, including land masking, speckle noise reduction, and ship detection, and converted the in-situ wind to 10-m neutral wind as reference wind data using Liu-Katsaros- Businger (LKB) model. The sea surface winds based on XMOD2 show root-mean-square errors of about 2.41–2.74 m s-1 depending on backscattering coefficient conversion equations. In-depth analyses on the wind speed errors derived from KOMPSAT-5 backscattering coefficient data reveal the existence of diverse potential error factors such as image quality related to range ambiguity, discrete and discontinuous distribution of incidence angle, change in marine atmospheric environment, impacts on atmospheric gravity waves, ocean wave spectrum, and internal wave. 해상풍은 복잡한 해양 현상을 이해하는 데 가장 기초 요소 중 하나이다. 1990년대 초부터 산란계를 활용하여 전세계 바람장 자료를 생산해왔지만, 낮은 해상도로 인해 해양 연구에 제한적으로 사용되었다. Synthetic Aperture Radar(SAR)는 이러한 한계점을 보완하여 고해상도의 바람장 자료 생산이 가능하다. KOMPSAT-5는 한반도 최초의 X-band SAR 탑재 인공위성으로 고해상도 해상풍 산출이 가능하다. 본 연구는 KOMPSAT-5 후방산란계수 자료를 활용하여 산출한 해상풍의 검증 결과를 최초로 제시하였다. 18장의 KOMPSAT-5 ES 모드자료를 수집하여 해양 부이와의 일치점 데이터베이스를 생산하였다. 정확한 해상풍 산출을 위해 육지 화소, 스페클 잡음, 선박 화소를 제거하는 전처리 과정을 거쳤고, 해양 부이 실측 자료에 Liu-Katsaros-Businger (LKB) 모델을 통해 10-m 중성 바람으로 변환하여 기준 자료로 활용하였다. XMOD2를 활용하여 산출한 해상풍은 후방산란계수 산출식에 따라 2.41–2.74 m s–1의 평균 제곱근 오차를 보였다. 분석 결과 KOMPSAT-5 후방산란계수자료를 활용하여 해상풍을 산출하는 경우, 대기 중력파, 파랑, 내부파를 포함한 해양 기상 환경과 레인지 모호성(range ambiguity), 입사각의 이산적·불연속적 분포를 포함한 영상 품질에 의한 잠재적 오차 요인이 존재함을 규명하였다.

Evaluation of summer passive microwave sea ice concentrations in the Chukchi Sea based on KOMPSAT-5 SAR and numerical weather prediction data

Han, Hyangsun,Kim, Hyun-cheol Elsevier 2018 Remote sensing of environment Vol.209 No.-

<P><B>Abstract</B></P> <P>Satellite passive microwave (PM) sensors have observed sea ice in Polar Regions and provided sea ice concentration (SIC) data since the 1970s. SIC has been used as a primary data source for climate change prediction and ship navigation. However, the accuracy of PM SIC is typically low and biased in summer. To provide more accurate information for climatic research and ship navigation, it is necessary to evaluate quantitatively the accuracy of PM SIC and to account for its errors. In this research, we evaluated the SIC data derived from PM measurements using four representative sea ice algorithms: NASA Team (NT), Bootstrap (BT), Ocean and Sea Ice Satellite Application Facility (OSISAF) hybrid, and Arctic Radiation and Turbulence Interaction STudy (ARTIST) Sea Ice (ASI). Analyses were performed for the Chukchi Sea in summer using KOrean Multi-Purpose SATellite-5 (KOMPSAT-5) Enhanced Wide-swath synthetic aperture radar (SAR) images. Ice/water maps were generated by binary classification of texture features in the SAR images based on Random Forest, a rule-based machine learning approach. SIC values estimated from the sea ice algorithms showed good correlation with those calculated from the KOMPSAT-5 ice/water maps, but the root mean square error was larger than 10%. SIC values estimated from the algorithms showed different error trends according to the KOMPSAT-5 SIC range. All algorithms overestimated SIC values in open drift ice zones (KOMPSAT-5 SICs ranged from 0% to 15%). In marginal ice zones (SICs ranged from 15% to 80%), the OSISAF SIC values were the least biased compared to those from KOMPSAT-5. The NT algorithm largely underestimated SIC values in marginal ice zones, while the BT and ASI algorithms overestimated them considerably. All algorithms, except for BT, underestimated SIC in consolidated pack ice zones (SICs ranged from 80% to 100%). By analyzing the correlations of biases of SIC from the algorithms with the numerical weather prediction (NWP) data from the European Reanalysis Agency Interim reanalysis, it was found that the overestimation of NT and ASI SICs was largely influenced by atmospheric water vapor content, while the underestimation of NT and OSISAF SICs was owing to ice surface melting. The overestimation of BT SICs was not significantly correlated with the NWP data. The underestimated SIC from the BT and ASI algorithms for high SIC regions might be compensated by the atmospheric water vapor content. The differences in SIC values estimated from each algorithm were due to different sensitivities to atmospheric water vapor content in the regions with KOMPSAT-5 SIC lower than 40% and to ice surface melting in the regions with higher KOMPSAT-5 SIC.</P> <P><B>Highlights</B></P> <P> <UL> <LI> Summer sea ice concentration (SIC) was derived from KOMPSAT-5 SAR ice/water maps. </LI> <LI> SICs from four sea ice algorithms for passive microwave measurements were evaluated. </LI> <LI> SICs from the algorithms show different error trends by the KOMPSAT-5 SIC ranges. </LI> <LI> Bias from algorithms' SICs was analyzed by using numerical weather prediction data. </LI> <LI> SIC products by the algorithms are highly inaccurate for the Chukchi Sea in summer. </LI> </UL> </P>

다목적실용위성5호 개발 현황

이상률,김진희,윤재철 한국항공우주학회 2012 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2012 No.11

다목적실용위성 5 호는 저궤도에서 운용되는 한국최초의 전천후 관측을 위한 영상레이더 인공위성이다. 위성은 러시아 드네프르 발사체에 의해 발사되며, 궤도안착과 궤도상 초기시험을 완료한 이후 5 년동안 영상레이더를 이용하여 육지 및 해양 관측을 수행할 것이다. 다목적실용위성 5 호는 45 도 입사각기준으로 1m 해상도의 고해상모드, 3m 해상도의 표준해상모드, 20m 해상도의 광역관측모드 영상들을 획득/제공하여, GOLDEN 임무목적을 만족시킬 것이다. 본 논문에서는 다목적실용위성 5 호의 임무 및 시스템 특징들을 기술할 것이며, 시스템의 개발 현황을 소개할 것이다. The KOMPSAT-5 satellite will be delivered to low Earth orbit for all-weather day-night monitoring of Korean peninsula. The satellite will be launched by Dnepr launch vehicle. After achieving mission orbit and implementing In-Orbit Test (IOT), repetitive Synthetic Aperture Radar (SAR) observations for Earth’s land and ocean will be conducted for 5 years. The primary mission of KOMPSAT-5 system is to provide High Resolution mode SAR image of 1 m resolution, Standard mode SAR image of 3 m resolution, and Wide Swath mode SAR image of 20 m resolution with viewing condition of the incidence angle of 45 degrees, using SAR payload, for meeting GOLDEN mission objectives. In this paper, the mission and system characteristics of the KOMPSAT-5 will be described and also the development status of the system will be introduced.

KOMPSAT 5호 InSAR영상을 이용한 DEM제작 정확도 평가

한승희 한국국토정보공사 2017 지적과 국토정보 Vol.47 No.2

KOMPSAT 5호의 SAR 탑재체는 X-밴드(9.66GHz) 마이크로파를 매개로 하는 센서가 탑재되어 있다. 특히, 방위각과 고도평면에 대해 전자 조향이 가능한 고정형 안테나를 가지고 있으므로 다양한 활용이 기대된다. 본 연구에서는 KOMPSAT 5호의 HR, UH모드영상을 이용하여 DEM을 제작함으로써 제작성능과 DEM의 정확도를 평가하였다. DEM제작성능평가를 위해 기선분석과 2π ambiguity를 통해 DEM의 민감도를 판단한 결과 양호한 제작성능을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한 제작된 DEM의 정확도 평가를 위해 30점의 검사점에 대해 SRTM데이터와 비교하였으며 그 결과 표준편차 ±15~20m의 정확도를 얻었다. 향후 필터링 방법이나 Phase unwrapping방법의 파라메타를 조정함에 의해 DEM의 정확도를 개선한다면 환경 및 재해모니터링 등에 KOMPSAT5호 영상을 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 판단된다. The SAR payload of the KOMPSAT-5 is equipped with an X-band (9.66GHz) microwave-based sensor. Especially, since it has a fixed antenna that can be electronically steered with respect to the azimuth and elevation planes, various applications are expected. This study evaluates the production performance and the accuracy of the DEM by producing DEM using the HR and UH mode images of KOMPSAT-5. To evaluate the production performance of the DEM, the sensitivity of DEM was assessed through a baseline analysis and 2π ambiguity; it was found to have good production performance. In addition, to evaluate the accuracy of the produced DEM, 30 check points were compared with SRTM data. As a result, STDEV ±15 - 20m accuracy was obtained. If the accuracy of the DEM is improved by adjusting the parameters of the filtering method or phase unwrapping method in the future, it will be possible to widely use the KOMPSAT-5 image for environmental and disaster monitoring.

다목적실용위성 5호 후방산란계수 방정식 검증

양도철,정호령 대한원격탐사학회 2018 大韓遠隔探査學會誌 Vol.34 No.6

The sigma naught (σ0) equation is essential to calculate geo-physical properties from Synthetic Aperture Radar (SAR) images for the applications such as ground target identification, surface classification, sea wind speed calculation, and soil moisture estimation. In this paper, we are suggesting new Kompsat-5 (K5) Radar Cross Section (RCS) and σ0 equations reflecting the final SAR processor update and absolute radiometric calibration in order to increase the application of K5 SAR images. Firstly, we analyzed the accuracy of the K5 RCS equation by using trihedral corner reflectors installed in the Kompsat calibration site in Mongolia. The average difference between the calculated values using RCS equation and the measured values with K5 SAR processor was about 0.2 dBm2 for Spotlight and Stripmap imaging modes. In addition, the verification of the K5 σ0 equation was carried out using the TerraSARX (TSX) and Sentinel-1A (S-1A) SAR images over Amazon rainforest, where the backscattering characteristics are not significantly affected by the seasonal change. The calculated σ0 difference between K5 and TSX/S-1A was less than 0.6 dB. Considering the K5 absolute radiometric accuracy requirement, which is 2.0 dB (1σ), the average difference of 0.2 dBm2 for RCS equation and the maximum difference of 0.6 dB for σ0 equation show that the accuracies of the suggested equations are relatively high. In the future, the validity of the suggested RCS and σ0 equations is expected to be verified through the application such as sea wind speed calculation, where quantitative analysis is possible. 후방산란계수(σ0) 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 σ0 방정식을 제시하고 이를 검증하여 K5 SAR 영상의 활용도를 높이고자한다. 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 0.2 dBm2 이하의 차이를 보였다. 레이더 방정식과 K5 RCS 방정식을 이용하여 유도한 K5 σ0 방정식에 대한 검증은 계절에 따른 후방산란 특성의 변화가 적은 아마존 열대 우림의 TerraSAR-X(TSX) 및 Sentinel-1A(S-1A) SAR 영상에서 얻은 σ0과비교하여 수행하였다. TSX/S-1A 대비 K5 σ0 값의 차이는 최대 0.6 dB 이하였다. K5의 절대방사보정에 대한 요구 값이 2.0 dB(1σ)을 감안하면 K5 RCS 방정식의 평균 0.2 dBm2 이하의 오차와 K5 σ0 방정식의 최대 0.6 dB 이하의 오차는 제시한 방정식들의 정밀도 및 유효성이 높음을 입증하여 준다. 향후, 본 논문에서 제시한 K5 RCS 방정식과 K5 σ0 방정식을 이용하여 해상풍 산출 등 정량적인 분석이 가능한 활용을 통한 검증이 추가적으로 이루어져야 할 것으로 생각된다.

레이더 측량기법 적용을 위한 다목적실용위성 5호 궤도 분석

이훈열 ( Hoon Yol Lee ),장소영 ( So Young Jang ) 大韓遠隔探査學會 2008 大韓遠隔探査學會誌 Vol.24 No.4

2010년 발사 예정인 다목적실용위성 5호 (KOMPSAT-5, Korea Multi-Purpose SATellite-5)는 기상상태와 태양고도에 제약을 받지 않고 영상 획득이 가능한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 시스템이 탑재된다. 본 연구에서는 SAR를 이용한 레이더 측량기법 (radargrammetry)을 적용하기 위하여 KOMPSAT-5의 예상 궤도와 영상 모드를 분석하여 최적의 영상 조합을 제시하였다. 임의의 지상점에서 가장 가까운 위치에 있는 궤도로부터 패스번호를 부여하였고, 충분한 고도해상도를 얻기 위해 시차(parallax)에 따른 고도민감도는 0.5 이상을 선택하였으며, 레이더 영상의 기하왜곡을 고려하여 고도민감도가 0.8 이하가 되는 영상 조합을 최적 조건으로 제시하였다. 예를 들어, 인접한 패스간의 거리가 약 95 km인 적도에서는 기하학적 모델을 이용하여 패스변호 3-2와 5-3의 두 쌍이 최적의 영상조합으로 제시되었다. 또한 임의로 선택한 대전과 남극 세종기지 지점에서는 STK 소프트웨어를 통해 궤도를 계산하였다. 대전에서는 5-4, 7-5, 8-5의 세 영상 조합을, 남극 세종기지에서는 8-6, 9-7, 10-7, 11-8, 12-8, 13-9, 14-9, 15-9, 15-10, 15-11의 열 쌍의 영상조합이 레이더 측량기법에 최적임을 제시하였다. KOMPSAT-5 will be launched in 2010 carrying a SAR (Synthetic Aperture Radar) system to obtain high resolution images of the earth surface regardless of weather or solar condition. In this paper, the orbits of KOMPSAT-5 and the imaging modes of SAR were analyzed for radargrammetry, and the best image pairs were suggested. We set the pass number from the nearest orbit to a given ground point and selected image pairs for radargrammetry, with height sensitivity of parallax higher than 0.5 to achieve enough height resolution and with the value lower than 0.8 to avoid errors from geometric distortion. On the equator, for example, where the distance between two adjacent passes is fixed to 95 km, we solved the orbit geometry and found that the image pairs with the pass numbers of 3-2 and 5-3 are suitable for radargrammetry. As the examples with arbitrary latitude, we selected Daejeon and Sejong Antarctic stations and calculated the orbital elements by using STK software. Three image pairs (5-4, 7-5 and 8-5) were found suitable for radargrammetry at Daejeon while 10 pairs (8-6, 9-7, 10-7, 11-8, 12-8, 13-9, 14-9, 15-9, 15-10 and 15-11) at Sejong Antarctic station.

SNAP 소프트웨어를 이용한 KOMPSAT-5 SAR 간섭기법 구현

이훈열 대한원격탐사학회 2017 大韓遠隔探査學會誌 Vol.33 No.6

SeNtinel’s Application Platform (SNAP) is an open source software developed by the European Space Agency and consists of several toolboxes that process data from Sentinel satellite series, including SAR (Synthetic Aperture Radar) and optical satellites. Among them, S1TBX (Sentinel-1 ToolBoX) is mainly used to process Sentinel-1A/B SAR images and interferometric techniques. It provides flowchart processing method such as Graph Builder, and has convenient functions including automatic downloading of DEM (Digital Elevation Model) and image mosaicking. Therefore, if computer memory is sufficient, InSAR (Interferometric SAR) and DInSAR (Differential InSAR) perform smoothly and are widely used recently in the world through rapid upgrades. S1TBX also includes existing SAR data processing functions, and since version 5, the processing capability of KOMPSAT-5 has been added. This paper shows an example of processing the interference technique of KOMPSAT-5 SAR image using S1TBX of SNAP. In the open mine of Tavan Tolgoi in Mongolia, the difference between DEM obtained in KOMPSAT-5 in 2015 and SRTM 1sec DEM obtained in 2000 was analyzed. It was found that the maximum depth of 130 meters was excavated and the height of the accumulated ore is over 70 meters during 15 years. Tidal and topographic InSAR signals were observed in the glacier area near Jangbogo Antarctic Research Station, but SNAP was not able to treat it due to orbit error and DEM error. In addition, several DInSAR images were made in the Iraqi desert region, but many lines appearing in systematic errors were found on coherence images. Stacking for StaMPS application was not possible due to orbit error or program bug. It is expected that SNAP can resolve the problem owing to a surge in users and a very fast upgrade of the software. SNAP(SeNtinel’s Application Platform)은 유럽우주국이 개발한 공개 소프트웨어로서, SAR (Synthetic Aperture Radar)와 광학위성을 포함한 Sentinel 위성 시리즈에서 얻은 자료를 처리하는 여러개의 Toolbox로 이루어져 있다. 이 중 S1TBX(Sentinel-1 ToolBoX)는 주로 Sentinel-1A/B 영상과 간섭기법을 처리하기 위한 프로그램으로, Graph Builder와 같은 흐름도 방식의 자료처리 기법을 제공하고 DEM (Digital Elevation Model) 자동다운로드 및 모자이크 등을 포함한 편리한 기능을 탑재하고 있다. 프로그램업데이트가 매우 활발하여, 컴퓨터 메모리가 충분하다면 InSAR(Interferometric SAR)와 DInSAR (Differential InSAR)의 수행이 원활해 최근 전세계적으로 널리 이용되고 있다. S1TBX에는 또한 기존의 타SAR 위성 자료 처리기능을 포함하고 있으며, 최근 버전 5 이후에는 KOMPSAT-5의 처리 기능도 추가되었다. 이 연구에서는 SNAP의 S1TBX를 이용하여 KOMPSAT-5 SAR 영상의 간섭기법을 처리한 예를 보여주고있다. 몽골 Tavan Tolgoi 노천탄광에서는 2015년도에 KOMPSAT-5로 얻어진 DEM과 2000년에 얻어진SRTM 1sec DEM의 차이를 분석한 결과, 15년 동안 최대 130미터 깊이를 채굴하였고 쌓아놓은 광석의 높이가 70미터를 넘는 것을 확인하였다. 남극 장보고기지 인근 빙하지역에서는 타 프로그램에서는 조석과 지형InSAR 신호가 관찰 되었으나, 궤도오차 및 DEM 오차로 SNAP으로는 처리가 불가했다. 또한 이라크 사막지역에서 여러 장의 DInSAR 영상이 만들어졌으나 시스템 오차로 보이는 줄무늬가 coherence 영상에 다수발견되었다. StaMPS 적용을 위한 Stack은 궤도 오차 혹은 프로그램 버그로 인하여 불가했다. 최근 SNAP 의 사용자가 급증하고 있고 업그레이드가 매우 빠르기 때문에 조만간 해결될 것으로 기대한다.

SLR 데이터를 이용한 나로과학위성, 다목적실용위성 5호의 정밀궤도결정

김영록,박은서,임형철 한국항공우주학회 2014 한국항공우주학회 학술발표회 논문집 Vol.2014 No.4

나로과학위성(STSAT-2C)과 다목적실용위성 5호(KOMPSAT-5)는 Satellite Laser Ranging(SLR)을 위한 레이저 반사경을 장착하고 발사되었다. 따라서 정밀궤도결정 및 궤도 정밀도 검증을 위해 SLR 데이터의 활용이 가능하다. 이 연구에서는 국제레이저추적기구(ILRS)의 13개 지상국에서 관측된 2013년 12월의 SLR 데이터를 이용하여 나로과학위성과 다목적실용위성 5호의 정밀궤도결정을 수행하였다. 정밀궤도결정을 위해서 NASA/GSFC의 GEODYN II 소프트웨어를 사용하였으며, 궤도결정 결과의 정밀도 검증을 위해서는 궤도결정잔차(Post-fit residual) 분석을 수행하였다. 그 결과 나로과학위성은 평균 6.6mm, 다목적실용위성 5호는 평균 5.3mm의 궤도결정잔차(RMS)를 얻었다. STSAT-2C and KOMPSAT-5 are Korean satellites which are equipped with laser retro-reflector array for Satellite Laser Ranging (SLR). For both satellites, precise orbit determination and validation using SLR are capable for mission analysis. In this study, precise orbit determination for STSAT-2C and KOMPSAT-5 with SLR observations from 13 ILRS stations in December 2013 was performed. The GEODYN II software by NASA/GSFC is used for precise orbit determination. For orbit quality assessments, the post-fit residuals are investigated. The mean RMS values of post-fit residuals for STSAT-2C and KOMPSAT-5 are 6.6 mm and 5.3 mm, respectively.