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논문 기본 정보
- 자료유형
- 학위논문
- 저자정보
- 지도교수
- 黃在赫
- 발행연도
- 2018
- 저작권
- 한국항공대학교 논문은 저작권에 의해 보호받습니다.
이용수1
이 논문의 연구 히스토리 (3)
2018
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소형위성카메라의 경우, 중대형 위성에 비하여 취약한 구조 안정성을 가지므로 광학 요소 간 정렬오차가 발생하기 쉽다. 또한 광학 요소 간 상대거리가 짧기 때문에 정렬오차에 의한 광학성능 저하에 보다 민감하다. 따라서 본 연구에서는 기존 온라인 리포커싱 알고리즘 [1]을 개선하여 디스페이스 뿐 아니라 틸트 발생에도 높은 정확도로의 정렬이 가능한 소형위성카메라용 온라인 리포커싱 알고리즘을 제안하였다. 정렬오차가 발생하기 쉬운 소형위성카메라용임을 고려하여 디스페이스 및 틸트 보상이 가능하도록 개발하였다. 이는 소형위성의 구조적 취약성으로 인한 광학성능 저하를 리포커싱으로써 보상하여 위성의 리포커싱 기반 기술을 확보하기 위하여 수행되었다.
리포커싱 알고리즘 개발과 지상 시험용 광학 테스트베드 제작을 위하여 목표광학계 설계가 수행되었다. 기존 소형위성 제원을 참고하여 설계 요구도를 수립하고, 이를 기반으로 광학 설계 프로그램 CODE V를 이용하여 설계를 수행하였다.
설계된 광학계에 가상으로 정렬오차를 부여하여 정렬오차에 따른 MTF 데이터를 수집하였다. 수집한 데이터의 경향성을 파악함으로써 디스페이스 및 틸트 발생량을 추정하여 이를 보정하기 위한 리포커싱 알고리즘을 개발하였다. 이때 알고리즘은 포커스 메커니즘과의 연동을 통하여 자동초점정렬이 되도록 지상과의 통신이 필요하지 않은 온라인 방식으로 설계되었다.
개발된 알고리즘의 성능검증을 위하여 CODE V와 MATLAB을 이용한 연동 시뮬레이션이 수행되었다. 성능 검증 결과 부반사경 디스페이스 와 틸트 범위에 대하여 디스페이스, 틸트 각각 , 의 정확도로 보정이 가능함을 확인하였다.
리포커싱 알고리즘 개발과 지상 시험용 광학 테스트베드 제작을 위하여 목표광학계 설계가 수행되었다. 기존 소형위성 제원을 참고하여 설계 요구도를 수립하고, 이를 기반으로 광학 설계 프로그램 CODE V를 이용하여 설계를 수행하였다.
설계된 광학계에 가상으로 정렬오차를 부여하여 정렬오차에 따른 MTF 데이터를 수집하였다. 수집한 데이터의 경향성을 파악함으로써 디스페이스 및 틸트 발생량을 추정하여 이를 보정하기 위한 리포커싱 알고리즘을 개발하였다. 이때 알고리즘은 포커스 메커니즘과의 연동을 통하여 자동초점정렬이 되도록 지상과의 통신이 필요하지 않은 온라인 방식으로 설계되었다.
개발된 알고리즘의 성능검증을 위하여 CODE V와 MATLAB을 이용한 연동 시뮬레이션이 수행되었다. 성능 검증 결과 부반사경 디스페이스 와 틸트 범위에 대하여 디스페이스, 틸트 각각 , 의 정확도로 보정이 가능함을 확인하였다.
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 지상 시험용 슈미트-카세그레인 광학계 설계 62.1. 위성카메라 광학설계 62.1.1. 광학계 형태 62.1.2 광학계 성능지표 102.2. 설계 요구도 122.2.1. 실제 소형위성카메라 분석 122.2.2 광학계 크기 142.2.3. 전자부 시스템 142.2.4 설계 요구도 도출 142.3. 광학계 성능분석 15제 3 장 온라인 리포커싱 알고리즘 개발 203.1. 소형 위성을 위한 온라인 리포커싱 알고리즘 203.2. 디스페이스 보정을 위한 온라인 리포커싱 알고리즘 개발 223.2.1. 디스페이스 발생에 따른 변조전달함수 변화 경향성 233.2.2. 알고리즘 구동과정 273.3. 틸트 보정을 위한 온라인 리포커싱 알고리즘 개발 313.3.1. 틸트 발생에 따른 변조전달함수 변화 경향성 323.3.2. 알고리즘 구동과정 333.4. 알고리즘 성능검증 373.4.1. 연동 시뮬레이션 373.4.2. 디스페이스 보정을 위한 온라인 리포커싱 알고리즘 성능검증 383.4.3. 틸트 보정을 위한 온라인 리포커싱 알고리즘 성능검증 403.5. 온라인 리포커싱 알고리즘 결과고찰 42제 4 장 결 론 44참고문헌 45SUMMARY 48
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