TOPS 위성 SAR 모드 시스템 구현 및 성능 평가 연구

전통적인 스캔모드는 과거 Envisat이나 Radarsat 위성 등에서 사용되면서 환경 감시 및 관측 분야에 높은 효율성을 지닌 영상 획득을 수행하였으나 해상도의 저하 및 안테나 패턴의 왜곡으로 인해 영상 품질 저하 문제가 지적되어왔다. 최근 이러한 스캔 모드 영상의 단점을 극복하기 위한 새로운 운용 모드로서 TOPS SAR 기법이 제안되어 운용단계에 접어들었다. TOPS 모드는 단일 위성에서 높은 품질의 광역 관측 레이더 영상을 제공하지만 이를 실제로 구현하기 위해서는 매우 복잡한 시스템 설계 능력이 요구된다. 본 논문에서는 TOPS 모드의 원리에 대해 소개하고, 모의 실험을 통하여 TOPS 모드의 동작을 구현한다. SAR 원시데이터를 가상으로 생성한 후 방위방향 안테나 패턴을 스캔 모드와 비교하여 TOPS 모드에서 스캔모드의 단점인 영상 품질 왜곡이 억제됨을 보인다. 【Conventional ScanSAR mode has been adopted in Envisat or Radarsat and played an important role to acquire wide swath SAR images for environmental surveillance. However, it suffers from the undesirable scalloping effect caused by non-homogeneity of antenna pattern while the image resolution is sacrificed. In recent years, TOPS mode has been suggested and put into use to overcome the disadvantages of the conventional scanning mode. Although TOPS mode is able to produce wide-swath SAR image in a short time interval, it demands highly complicated system design knowledge. In this paper, we present the operation principle of TOPS mode and a full SAR simulation is performed to generate TOPS SAR raw data. Azimuth antenna pattern is modified during TOPS mode operation and it is shown that the undesired scalloping effect is suppressed in the generated SAR image.】