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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 황재혁
- 발행연도
- 2016
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수8
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지구관측임무를 수행하는 광학위성의 경우, 광학성능을 내기 위해서는 광부품에 마이크로 단위의 위치정밀도가 요구된다. 따라서 성공적인 임무수행을 위해서 발사 전 광학정렬과정을 거치게 된다. 그러나 발사시 진동환경에의 노출 및 우주의 열?진공 환경에 의해서 우주공간에서 광학계의 정렬이 흐트러지게 되고 이는 영상품질의 저하로 이어진다. 영상품질의 저하는 위성의 임무수행 실패로 이어지게 되므로 심각한 문제이다. 따라서 위성에 궤도상에서 재정렬 하는 리포커싱(Refocusing) 과정이 필요하다.
기존 위성에서 수행한 리포커싱 과정은 영상품질을 판단할 수 있는 위성영상을 촬영하여 위성과 지상 관제국과 통신으로 이루어진다. 주로 광축방향의 1축 운동(디스페이스 또는 디포커스)을 통해 리포커싱 과정이 이루어지고 있다. 이러한 기존의 리포커싱 과정은 지상 관제국과 위성의 통신을 통해 이루어진다. 촬영한 영상을 관제국으로 전송받아서 분석하여 틀어진 정도를 판단하여 위성으로 전송하여 재정렬을 수행한다. 이러한 과정은 비용적, 인력적 소모가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 온보드(On board)된 광학정렬 알고리즘을 통해 실시간(real time)으로 광학정렬을 수행하고자 한다. 궤도상에서 부반사경의 틸트, 디스페이스 운동, 초점면부의 디스페이스 운동이 가능하도록 하는 보정장치를 연동되어 온라인 정렬 알고리즘은 정렬이 수행된다.
본 논문에서는 궤도상에서 실시간으로 정렬이 가능하도록 하는 알고리즘을 개발하기 위해서 먼저 위성카메라에 상응하는 광학부 설계를 하였다. 이는 기존의 위성카메라의 재원을 분석하여 요구도를 작성하였고, 이를 만족하도록 설계를 하였다. 본 알고리즘은 광학계에서 제일 민감한 거동인 디스페이스 정렬을 우선적으로 수행한 뒤 틸트 정렬을 수행한다. 설계한 광학계를 목표 광학계로 두고 디스페이스와 틸트에 따른 변조전달함수 경향성에 대한 자료를 분석하였다. 알고리즘은 별 영상을 촬영하여 변조전달함수를 측정할 수 있도록 작성되었고, 측정된 변조전달함수를 이용하여 실시간 초점 정렬이 가능하도록 개발하였다. 또한 임의의 정렬의 틀어짐을 주고 알고리즘의 성능을 검증해보았다.
기존 위성에서 수행한 리포커싱 과정은 영상품질을 판단할 수 있는 위성영상을 촬영하여 위성과 지상 관제국과 통신으로 이루어진다. 주로 광축방향의 1축 운동(디스페이스 또는 디포커스)을 통해 리포커싱 과정이 이루어지고 있다. 이러한 기존의 리포커싱 과정은 지상 관제국과 위성의 통신을 통해 이루어진다. 촬영한 영상을 관제국으로 전송받아서 분석하여 틀어진 정도를 판단하여 위성으로 전송하여 재정렬을 수행한다. 이러한 과정은 비용적, 인력적 소모가 요구된다. 따라서 본 연구에서는 온보드(On board)된 광학정렬 알고리즘을 통해 실시간(real time)으로 광학정렬을 수행하고자 한다. 궤도상에서 부반사경의 틸트, 디스페이스 운동, 초점면부의 디스페이스 운동이 가능하도록 하는 보정장치를 연동되어 온라인 정렬 알고리즘은 정렬이 수행된다.
본 논문에서는 궤도상에서 실시간으로 정렬이 가능하도록 하는 알고리즘을 개발하기 위해서 먼저 위성카메라에 상응하는 광학부 설계를 하였다. 이는 기존의 위성카메라의 재원을 분석하여 요구도를 작성하였고, 이를 만족하도록 설계를 하였다. 본 알고리즘은 광학계에서 제일 민감한 거동인 디스페이스 정렬을 우선적으로 수행한 뒤 틸트 정렬을 수행한다. 설계한 광학계를 목표 광학계로 두고 디스페이스와 틸트에 따른 변조전달함수 경향성에 대한 자료를 분석하였다. 알고리즘은 별 영상을 촬영하여 변조전달함수를 측정할 수 있도록 작성되었고, 측정된 변조전달함수를 이용하여 실시간 초점 정렬이 가능하도록 개발하였다. 또한 임의의 정렬의 틀어짐을 주고 알고리즘의 성능을 검증해보았다.
목차
요 약 i목 차 ii기호목록 v그림목록 vi표 목 록 ix제 1 장 서 론 11.1. 연구배경 11.2. 연구동향 21.3. 연구목적 3제 2 장 광학계 설계 및 성능평가 42.1. 망원경의 종류 및 특성 42.2. 위성의 영상품질지표 82.3. 설계 요구조건 112.3.1. 임무궤도 112.3.1. 광학계 크기와 성능 122.4. 설계된 광학계 성능평가 13제 3 장 온라인 광학정렬 알고리즘 203.1. 별 영상을 이용한 변조전달함수 계산 203.1.1. 변조전달함수 측정방법 203.1.2. 별 영상으로 변조전달함수 계산 223.2. 온라인 정렬 알고리즘 개발 273.2.1. 디스페이스 판단 303.2.1. 틸트 판단 353.3. 온라인 광학정렬 알고리즘 검증 39제 4 장 결 론 41참 고 문 헌 42SUMMARY 45
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