Radiometric Tarp를 이용한 현장관측 기반의차세대중형위성 1호 절대복사보정 사례 연구

전우진,염종민,정재헌,진경욱,한경수 대한원격탐사학회 2023 大韓遠隔探査學會誌 Vol.39 No.6

Absolute radiometric calibration is a crucial process in converting the electromagnetic signalsobtained from satellite sensors into physical quantities. It is performed to enhance the accuracy of satellitedata, facilitate comparison and integration with other satellite datasets, and address changes in sensorcharacteristics over time or due to environmental conditions. In this study, field campaigns wereconducted to perform vicarious calibration for the multispectral channels of the CAS500-1. Two validfield observations were obtained under clear-sky conditions, and the top-of-atmosphere (TOA) radiancewas simulated using the MODerate resolution atmospheric TRANsmission 6 (MODTRAN 6) radiativetransfer model. While a linear relationship was observed between the simulated TOA radiance of tarpsand CAS500-1 digital numbers (DN), challenges such as a wide field of view and saturation in CAS500-1 imagery suggest the need for future refinement of the calibration coefficients. Nevertheless, this studyrepresents the first attempt at absolute radiometric calibration for CAS500-1. Despite the challenges, itprovides valuable insights for future research aiming to determine reliable coefficients for enhancedaccuracy in CAS500-1’s absolute radiometric calibration.

COMS 해양탑재체의 비선형성 특성 분석

강금실(Geumsil Kang),윤형식(Heongsik Youn) 한국항공우주연구원 2009 항공우주기술 Vol.8 No.2

세계최초의 정지궤도 해양탑재체인 GOCI(Geostationary Ocean Color Imager)는 정지궤도 복합위성인 COMS(Communication, Ocean, and Meteorological Satellite)에 기상탑재체, 통신탑재체와 함께 탑재되기 위해 개발되고 있다. 본 논문에서는 부분품 레벨의 응답특성을 이용한 탑재체 레벨의 복사모델 수립방법을 소개하며, 복사모델을 이용하여 각 채널의 비선형성 특성을 분석한다. 또한, 해양탑재체의 복사시험 데이터를 이용하여 각 채널의 비선형 특성을 검증한다. 분석 결과, 선형이득과 비선형이득의 함수로 표현되는 비선형성 G³/b는 모든 채널에 대해 동일함을 확인하였다. The Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) is under development to provide a monitoring of ocean-color around the Korean Peninsula from geostationary platforms. It is planned to be loaded on Communication, Ocean, and Meteorological Satellite (COMS) of Korea. In this study, the radiometric model of GOCI, which is constructed based on the functional model of sub-system, is introduced. Non-linearity for each channel is analyzed in terms of linear gain and nonlinear gain by using the radiometric model. The non-linearity characteristic is validated by using test data which have been achieved during ground test at payload level. The non-linearity G³/b shows identical characteristic for all channels.

복사전달모델을 이용한 KOMPSAT-3A 중적외선 데이터의 복사보정계수 산출: 탐구적 사례

김용승 ( Yongseung Kim ) 대한원격탐사학회 2020 大韓遠隔探査學會誌 Vol.36 No.6

위성데이터 처리과정에서 지표온도와 같은 지구물리변수를 산출하려면 위성에서 관측한 수치 값(Digital Number, DN)을 물리적 변수인 복사량(Radiance)으로 변환시키는 과정이 필수적이다. 본 연구의 목적은 위성발사 전에 실험실 측정치로 수립된DN·Radiance 관계식을KOMPSAT-3A 중적외선 데이터와MODTRAN 복사전달모델을 이용하여 개선하는데 있다. 연구결과는 개선된 DN?Radiance 관계식이 현실적인 복사량 값을 제공할 수 있음을 보였다. 후속연구에서는 이들 복사량에 대해 지상관측과 복사전달모델을 이용해 보다 정량적인 검증이 이루어지기를 기대한다. It is essential to convert the Digital Number (DN) measured from Earth observing satellites into the physical parameter of radiance when deriving the geophysical parameter such as surface temperature in the satellite data processing. The purpose of this study is to update the DN·Radiance equation established from lab measurements, using the KOMPSAT-3A mid-wave infrared data and the MODTRAN radiative transfer model. Results of this study show that the improved DN·Radiance equation allows us to produce the realistic values of radiance. We expect in the forthcoming study that the radiances calculated as such should be more quantitatively validated with the use of relevant in-situ measurements and a radiative transfer model.

차량용 회전식 다채널 라이다의 정밀 시뮬레이터 개발과 검증

이규석(Lee, Gyu Seok),천장우(Cheon, Jang Wo),이임평(Lee, Im Pyeong) 대한공간정보학회 2021 대한공간정보학회지 Vol.29 No.4

자율주행 시스템의 안전성 검증과 주행 시험에 시뮬레이터를 적극 활용한다. 자율주행 시뮬레이터를 이용하여 검증하려면 차량 탑재 센서들에 대한 데이터 시뮬레이션이 정확해야 한다. 대표적인 차량 탑재 센서로써 라이다는 이미 현장에서 많이 활용되고 있지만 이에 대한 시뮬레이터는 아직 많은 한계가 있다. 다양한 특성의 중저가 라이다 센서들이 출시되면서 예전에 개발된 단순화된 범용 시뮬레이터가 제대로 지원하지 못하는 경우가 많다. 이에 본 연구는 범용 시뮬레이터가 아닌 실제 차량에 탑재된 특정한 라이다를 정밀하게 모사하는 시뮬레이터를 개발하고자 한다. 라이다의 동작 특성에 대한 센서 모델을 기하 모델과 복사 모델로 구성하고, 각각에 대해 실측 라이다 데이터에 포함되는 오차요소를 고려한 정밀한 모델을 제안하였다. 제안된 모델에 기반하여 유니티 엔진과 환경을 활용하여 효율적인 시뮬레이터를 구현하였다. 통제된 실험 공간에서 취득한 실측 데이터를 개발된 시뮬레이터로 생성한 데이터와 비교하여 시뮬레이터의 성능을 검증하였다. 실측 데이터와 비교한 결과 제안된 정밀 모델에 기반한 시뮬레이션 데이터는 기하와 복사 측면에서 유의미하게 향상된 유사도를 보였다. 본 연구의 실측 기반 검증을 통해 자율주행 시뮬레이터를 위한 신뢰성 있는 라이다 센서 모델을 개발할 수 있을 것으로 기대된다. The autonomous driving simulator is actively used for safety verification and driving tests of autonomous driving systems. To verify using an autonomous driving simulator, data simulation for vehicle sensors must be accurate. As a representative vehicle-mounted sensor, LIDAR is already widely used in the field, but the simulator for LIDAR sensors still has many limitations. As mid-to-low-priced LIDAR sensors with various characteristics are released, the simplified general-purpose simulator developed in the past often fails to properly support it. Therefore, in this study, we aim to develop a simulator that precisely simulates a specific lidar mounted on an actual vehicle, not a general-purpose simulator. The sensor model for the operation characteristics of LIDAR is composed of a geometric model and a radiometric model, and for each, a precise model is proposed considering the error factors included in the real LIDAR data. Based on the proposed model, an efficient simulator was implemented using the Unity engine. The performance of the simulator was verified by comparing the real data acquired in the controlled experimental site with the data generated by the developed simulator. As a result of comparison with the actual data, the simulation data based on the proposed precise model showed significantly improved similarity in terms of geometry and radiation. It is expected that a reliable LIDAR sensor model for an autonomous driving simulator can be developed through the actual measurement-based verification of this study.

풀웨이브폼 라이다의 반사파형 시뮬레이션

김성준 ( Seong Joon Kim ),이임평 ( Im Pyeong Lee ) 대한원격탐사학회 2010 大韓遠隔探査學會誌 Vol.26 No.1

지형지물의 표면정보를 신속하게 취득할 수 있는 LIDAR 시스템은 대상에 대한 정교한 3차원 자동 모델링에 효율적이다. 본 연구의 목표는 대상물의 표면에 부딪혀 되돌아오는 레이저빔의 반사파형 (waveform)을 모의 생성하는 것이다. 이를 위해, LIDAR시스템을 구성하는 센서들과 객체의 기하모델링 및 복사 모델링을 수행하였다. 먼저, 다반사 특성의 원인이 되는 레이저빔의 확산(divergence) 효과를 고려하기 위해 레이저빔을 여러 개의 서브빔으로 분할한 후, 각 서브빔의 원점과 방향을 결정한다. 그리고 서브빔이 교차하는 객체의 표면을 탐색한 후, 교차점의 위치를 계산한다. 마지막으로 서브빔의 원점과 소요시간을 기반으로 반사파형을 생성하고 이를 조합하여 전체 레이저빔의 반사파형을 생성한다. 제안한 방법을 적용한 실험을 수행하였으며, 그 결과 빔이 교차하는 표면의 특성을 보여주는 반사파형이 합리적으로 생성됨을 확인할 수 있었다. The LIDAR data can be efficiently utilized for automatic reconstruction of 3D models of objects on the terrain and the terrain itself. In this paper, we attempted to generate simulated waveforms of FW (Full-Waveform) LIDAR (LIght Detection And Ranging). We performed the geometric modeling of the sensor and objects, and the radiometric modeling of the waveform intensity. First, we compute the origins and directions of the sub-beams by considering the divergence effects of a laser beam. We then searched for the locations at which the sub-beams intersected with the objects, such as ground, buildings and trees. Finally, we generate the individual waveforms of the reflected sub-beams and the waveform of the entire beam by summing the individual ones. With the experimental results, we confirmed the waveforms were reasonably generated, showing the characteristics of the surfaces the beam interacted with.

An Assessment of Airborne Derived Radiometric Soil Data at the Catchment Scale

Sarah Jane Hill,Gregory Hancock,Garry Willgoose 한국토양비료학회 2014 한국토양비료학회 학술발표회 초록집 Vol.2014 No.6