기상영상기는 실제 기상관측을 수행하는 센서모듈과, 위성체에 전달되는 전력을 기상영상기에 적합하게 전환해서 안정하게 공급해주는 전력모듈, 센서모듈을 제어하는 동시에 영상기와 위성체 사이의 전력 및 각종 전기신호 교환을 담당하는 전자모듈로 구성되어 있다.
센서모듈의 구성
- 스켄미러 : 사용자가 원하는 지점을 관측할 수 있게 해주는 부분
- 구경(Aperture) : 스켄미러에 입사되는 빛을 모으는 부분
- 분광계 : 망원경을 통해서 입사된 복사를 파장별로 분류
- 감지기 : 복사에너지를 전기에너지로 전환
- 흑체 : 적외 복사 에너지의 성능 확보를 위한 검정체
- 냉각계 : 감지기의 온도를 극저온으로 유지하기 위한 부분
| 위성본체크기 | 2.4m × 2.4m × 2.6m |
|---|---|
| 발사중량 | 2,500 kg |
| 위성수명 | 7년 |
| 기상센서 | 5채널 영상기(가시광선 1채널, 적외선 4채널) |
| 채널 | 중심파장(㎛) | 파장대(㎛) | 공간해상도(km) |
|---|---|---|---|
| 가시 | 0.67 | 0.55~0.8 | 1 |
| 단파적외 | 3.7 | 3.5~4.0 | 4 |
| 수증기 | 6.7 | 6.5~7.0 | 4 |
| 적외1 | 10.8 | 10.3~11.3 | 4 |
| 적외2 | 12.0 | 11.5~12.5 | 4 |
기상영상기 관측원리
기상영상기는 목표로 하는 관측영역을 지상에서 명령받아 스캔미러가 해당 영역을 동/서 및 남/북 방향으로 움직이면서 관측한다. 구경을 통해 모아진 복사에너지는 아래 그림과 같이 주경과 부경을 통과한 후 분광기내에서 파장별로 나눠져서 감지기로 전해진다.
스캔미러 통과 후 복사에너지의 흐름
이렇게 관측되어 망원경으로 들어간 복사에너지는 아래의 그림에서 제시된 방식으로 채널별로 구분이 되어 각각의 감지기에서 검출된다.
스캔미러 통과 후 복사에너지의 흐름
기상영상기 관측원리
- 기상영상기의 감지기는 관측한 에너지를 광자에너지로 저장하며, 이 에너지가 전하에너지를 증가시켜 이에 따른 전위차가 전압이나 전류값으로 표출된다.
- 통신해양기상위성의 경우 가시채널 감시기는 실리콘(Si), 단파적외 채널은 Indium antimonide(InSb), 나머지는 채널은 적외감지기에 주로 사용되는 HgCdTe(MCT)라는 반도체 소자를 사용한다.
- 적외 감지기의 경우 낮은 온도에 민감하게 반응함으로 주변의 열원을 제거하기 위하여 냉각기가 필요하다.
기상영상기 관측원리
관측자료의 송수신
- 통신해양기상위성은 관측한 위성자료를 Windband Data 형태로 지상에 전송 한다.
- 전송된 자료는 지상에서 위치검정 및 복사검정 처리를 한 후 영상자료로 제공 되며, 기상자료처리시스템을 거쳐 황사, 안개, 해수면온도 등 산출물로도 제공 된다.
- 생산된 영상자료와 산출물은 수치예보자료, 해양관측자료 등 여러 자료와 함께 국제 격의 위성 자료형식인 LRIT/HRIT로 다시 위성으로 전송되어 전세계 사용자 들에게 분배된다.
위성체 상태정보
- 위성은 관측자료 뿐만 아니라 위성체의 자세, 궤도, 온도 등 상태정보를 텔레메트 리로 지상국에 지속적으로 제공하여 긴급 상황 대처 및 관측자료의 품질정보에 활용할 수 있도록 한다.
- 통신해양기상위성의 상태정보는 기상탑재체에서 제공하는 Windband Telemetry와 위성체에서 제공하는 Analog Telemetry가 있다.