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고해상도 원격탐지 위성 가오펀4호, 첫 영상 전송
  • 등록일2016.01.13
  • 조회수111


2016년 1월 5일, 가오펀(高分)4호 위성이 발사 일주일만에 고화질의 첫 영상을 보내왔다. 이는 중국이 고궤도, 고해상도 원격탐사 위성 개발에서 핵심기술을 확보하였음을 의미한다.

가오펀4호 위성은 세계 최초로 36,000km의 고궤도에서 50m급 고해상도 화질을 구현하였다. 기존의 위성 플랫폼은 일반적으로 통합성과 일반화에 중점을 두었으며 플랫폼과 카메라의 결합은 중요시 하지 않았다. 중국항천과기그룹 제5연구원 연구팀은 기존의 통신위성을 크게 개선하고 일련의 새로운 기술을 개발하여 중국 1세대 고궤도 원격탐사 위성 플랫폼을 형성하였다.

가오펀4호 위성의 많은 장치는 모두 카메라를 에워싸고 배치되었다. 카메라에 항성 센서를 장착하여 안정성을 향상시키고 카메라 렌즈후드의 꼭대기에 신형 조합식 툴링을 이용하여 가오펀4호의 복잡한 구조를 단번에 조형할 수 있을 뿐만아니라 이형 구조의 각 평면의 정확도도 확보할 수 있다.

또한 최초로 냉열 교체방식으로 복합재료 구조의 내부 응력을 방출하여 카메라를 더 한층 고정시켰으며, 최초로 억단위 화소의 가시광선 소자 및 백만단위 화소의 중파장 적외선 소자, 큰 어레이(large-array) 응시 영상 시스템, 중파장 적외선과 가시광선 공동 구경 기술 등을 이용하였다.

해당 카메라는 한번에 허난성(河南省) 면적에 해당되는 크기의 완전한 사진을 촬영하고 몇 분 내 3개 서로 다른 지역을 연속 촬영할 수 있으며 아주 신속하게 데이터로 전환시켜 사용자에게 전송할 수 있다. 한편 긴급 상황 발생시 24시간 내에 중국 영토의 완전한 영상을 형성할 수 있으며 또 동적 표적의 운행 궤적을 포착할 수 있다.

해당 카메라의 렌즈 길이는 약 1미터이며, 색분해 장치를 통하여 가시광선, 적외선의 동시 촬영을 구현한다. 카메라 양지쪽의 온도는 100섭씨도 이상, 음지쪽은 영하 100 섭씨도 이상에 달하며 렌즈는 온도에 아주 민감한 반응을 보인다. 즉 온도차가 0.2 섭씨도 이상일 경우 광축은 이동한다.

연구팀은 복잡한 환경에서의 카메라 온도 제어기술을 파악하였으며, 카메라에 3층 “보온 내의”를 입히고 길이가 2미터에 달하는 거대형 렌즈후드를 장착하였다. 위성 자세의 기동 제어 요구를 만족시키고자 가오펀4호의 모멘텀 휠(Momentum wheel) 모멘트는 항법, 통신위성의 5배로 설정하였다. 또한 “마이크로스텝” 솔라 패널 구동 메커니즘을 연구 개발하여 “작은 폭으로 빨리 달리는” 방식으로 구동 메커니즘이 부드럽게 진행되게 하고 진동을 최저로 줄였다.

연구팀은 냉동장치 자체를 개선한 외, 또 장착 면에서도 혁신적 디자인을 사용하여 냉동장치를 카메라에서 멀리 떨어진 플랫폼 밑부분에 장착하였으며, 전송 장치를 통해 열원을 연결하여 냉방 요구를 만족시키는 동시에 진동의 전달도 방지하였다.

정보출처 : http://scitech.people.com.cn/n1/2016/0106/c1057-28016457.html