As global warming progresses, the Earth is changing rapidly as polar glaciers become thinner and sea level rise. Therefore, in order to predict the progress of global warming, it is necessary to continuously monitor the Earth by mounting a radar to satellite. Radar is a device that detects objects by using radio waves. Among them, Synthetic Aperture Radar(SAR) is a radar specialized for observing the surface from the space. SAR concept is mainly applied to radar altimeters and imaging radars according to the indicator's characteristics to be measured. Radar altimeter is a radar for measuring the altitude of the surface and the imaging radar is to obtain two-dimensional images of the surface. Meanwhile, as satellite miniaturization technology is developed and high frequencies such as X, Ku, and K bands are preferred for precise measurement, the paradigm of the satellite industry is shifting from a large satellite to a micro satellite. However, since the radar altimeter and imaging radar have different principles and different hardware configurations, it is not easy to implement two functions with a single radar. Besides, since there is limitation on the load capacity that can be mounted on a micro satellite, it is also a burden to mount both altimeter and imaging radar on a single micro satellite. Therefore, the author applied a synthetic aperture concept to the burst mode altimeter data of CryoSat-2 satellite which is developed by the European Space Agency and devised a new 'Nadir Echo Compensation' technique to obtain surface images from altimeter data. The proposed methods are verified by point target simulation. The author expect this study to become a stepping stone for SAR imaging satellites to move to higher frequencies.
지구 온난화가 진행됨에 따라 극지방에 존재하는 빙하의 두께는 얇아지고, 해수면의 높이는 높아지는 등, 지구는 빠르게 변화하고 있다. 따라서, 지구 온난화의 진행 속도를 예측하기 위해선, 지구를 정밀하게 탐지할 수 있는 레이더를 위성에 탑재하여 지구를 계속해서 관찰해야 한다. 레이더는 전파를 이용하여 물체를 탐지하는 장비로, 그중에서도 합성개구레이더는 공중에서 지표를 관측하는 목적에 특화된 레이더이다. 합성개구 개념은 측정하려는 지표의 특성에 따라 레이더 고도계와 영상 레이더에 주로 응용되는데, 레이더 고도계는 지표의 고도를 측정하기 위한 레이더이고 영상 레이더는 지표의 2차원 영상을 얻는 것을 목적으로 한다. 한편, 위성의 소형화 기술이 발달하고, 정밀한 측정을 위해서는 X, Ku, K 밴드처럼 높은 주파수가 활용되면서 위성 산업의 패러다임이 대형위성에서 초소형위성으로 옮겨가고 있다. 그러나 레이더 고도계와 영상 레이더는 윈리도 다르고 하드웨어 구성도 다르기 때문에, 하나의 레이더로 두 가지 기능을 구현하기는 쉽지 않으며, 초소형 위성에 탑재할 수 있는 적재량에도 한계가 있어, 레이더 고도계와 영상 레이더를 하나의 위성에 탑재하는 것 역시 부담스럽다. 따라서 본 저자는 유럽우주국에서 개발한 CryoSat-2 위성의 Burst mode 고도계 자료에 합성개구 개념을 적용하고 새로운 Nadir 반향 보상 기법을 고안하여 지표 영상을 추출하는 방법을 제시하였고, 제안된 방법의 실효성을 확인하기 위해 점 표적 시뮬레이션을 진행하였다. 본 저자는 이러한 연구가 이론적 한계에 도달하여 L, C, X 밴드에 머물러 있는 SAR 영상 위성이 더 높은 주파수로 나아갈 수 있는 디딤돌이 되어줄 것으로 기대한다.
