초점거리 편의가 지상 정확도에 미치는 영향 비교 연구 - 세가지 라인 스캐너를 대상으로 -

Abstract

다수의광학위성센서들이선형 배열 형태에 기반을두고설계되었다. 널리 알려진 광학위성센서의 종류는 다음과 같이 경로 평행 방향 1열스캐너(along-track line scanner), 경로 직각 방향 1열 스캐너(across-track linescanner), 3열 스캐너(three- line scanner)로 구분할 수 있다. 이들 센서들을 이용하여 위성 및 항공기에서 지상지물의 정확한 위치정보를 획득하려고 할 때 센서의 외부 표정요소와 내부 표정요소는 매우 중요한 요소들이다. 이들 센서들의 영상생성기하구조는 태양에 의한열영향, 진동, 바람등의 다양한 물리적 현상들에 의하여 시시각각 변동될 가능성이 있기에 내부표정요소의 편의가 지상에 미치는 영향을 분석하는 것은 매우 중요하다. 실제적인 비행경로와 자세정보를 바탕으로 생성된 시뮬레이션 자료를 이용하여 본 연구에서는 각 센서의 초점거리에 편의량을 점진적으로 추가하면서 실험과 분석을 수행하였으며, 또한 비행고도를 고고도와 저고도의 두가지 경우로 비교하였다.실험결과, 경로평행방향 1열 스캐너의 경우에 초점거리편의량의 증가가 지상스캔라인방향(Y 방향)의 오차를 유발하였으며, 경로 직각 방향 1열 스캐너의 경우 스캔라인방향과 수직방향으로 오차가 증가하였고, 3열 스캐너의 경우에는 수직방향으로만 오차가 증가하였다. 이들 실험결과는 향후 새로운 센서개발과 센서캘리브레이션 정확도에 가이드라인을 제공할 수 있다고 본다. Most space-borne optical scanning systems adopt linear arrayconfigurations. The well-knownthree different types of space-borne sensors arealong-track line scanner, across-track linescanner, and three line scanner. To acquire accurate location information of an object on the ground withthose sensors, the exterior and interior orientation parameters are critical factors for both of space-borne and airborne missions. Since the imaging geometry of sensors mightchange time to time due to thermal influence, vibration, and wind, it is very important to analyze the Interior Orientation Parameters (IOP) effects on the ground. The experiments based on synthetic datasets arecarried out while the focal length biases are changing. Also, both high and low altitudes of the imagingsensor were applied. In case with the along-track line scanner, the focal length bias caused errors along the scanline direction. In the other case with the across-track one, the focal length bias caused errors alongthe scan line and vertical directions. Lastly, vertical errors were observed in the case ofthree-line scanner. Those results from this study will be able to provide the guideline for developing new linearsensors, so as for improving the accuracy of laboratory or in-flight sensor calibrations.