SAR-Lupe

3. 기술적 특징

SAR-Lupe는 X-대역(파장 3.1^영어 cm에 해당하는 중심 주파수 9.65^영어 GHz)에서 관측을 수행하는 합성개구레이더(SAR) 위성 시스템이다. 주요 기술적 특징은 다음과 같다.

• 전 지구 관측 범위: 전 세계 거의 모든 지역을 관측할 수 있다.
• 안테나: 3.3m × 2.7m 크기의 포물선형 SAR 반사경 안테나를 사용한다. 능동 빔 조향 안테나 대신 단일 빔 오프셋 반사경 안테나를 사용하여 장비 개발 비용을 절감했다.
• 송신기: 단일 빔 오프셋 반사경 안테나와 진행파관(TWT) 송신기를 사용하며, 전개 가능한 붐에 장착된 급전 혼으로 조명된다.
• 전력 성능: 고효율 TWT와 저손실 고이득 안테나를 통해 효율적인 DC 전력 사용으로 레이더에 양호한 전력 성능을 제공한다.
• 위성 자세 제어: 영상을 획득하기 전에 위성은 적절한 위치로 회전하고 자세를 안정시킨 후 SAR 영상을 획득한다. 이후 대기 자세로 돌아가 배터리를 충전하며 다음 영상 획득을 준비한다.
• 운영 성능:

• 국제 협력: 지상 세그먼트의 모듈형 인터페이스 설계 덕분에 향후 국제 정찰 네트워크에 통합될 수 있다.
• 온보드 저장 용량: 128^영어 Gbit (EOL)의 온보드 영상 저장 기능이 제공된다.
• 추가 영상 제품: 다중 패스 간섭 측정 제품에서 얻은 고도 모델, 다중 패스 스테레오 제품, 변화 감지 제품, 방사 해상도가 향상된 제품 등을 생성할 수 있다.
• NESZ: NESZ (노이즈 등가 시그마 제로) 범위는 최대 −19.91^영어 dB를 제공할 수 있다.

3. 1. 영상 모드

• 스포트라이트 모드: 위성이 단일 표적을 향하도록 회전하는 방식이다. 한 변이 5.5km인 프레임 크기에서 약 50cm의 해상도를 제공한다.
• 스트립맵 모드: 위성이 지구 위에서 고정된 방향을 유지하고, 레이더 이미지는 위성의 궤도 이동을 통해 형성되는 방식이다. 한 변이 8km × 60km인 프레임 크기에서 약 1m의 해상도를 제공한다.

3. 2. 기타 특징

• 전 지구 관측 범위.
• 3.3m × 2.7m 크기의 포물선형 SAR 반사경 안테나 사용. 능동 빔 조향 안테나 대신 단일 빔 오프셋 반사경 안테나를 사용하기로 한 것은 장비 개발 비용을 크게 절감하는 데 기여했다. SAR-Lupe는 단일 빔 오프셋 반사경 안테나와 진행파관(TWT) 송신기를 사용하며, 전개 가능한 붐에 장착된 급전 혼으로 조명된다.
• 고효율 TWT와 저손실 고이득 안테나는 효율적인 DC 전력 사용으로 레이더에 양호한 전력 성능을 제공한다.

• 관심 지역 장면 수: ≥ 하루 30개.
• 시스템 응답 시간: < 36시간.
• 시스템 가용성: 95%.
• 지상 관제소를 통한 위성군 자동 모니터링 및 제어.
• 자동 데이터 수신 및 영상 처리.
• LEOP (발사 및 초기 궤도 단계) 지원은 DLR/GSOC에서 제공한다.
• 시스템 평균 응답 시간은 10 시간 범위이다.
• 지상 세그먼트의 모듈형 인터페이스 설계로 인해 향후 국제 정찰 네트워크에 통합될 수도 있다(시스템 상호 활용 등).
• 제공되는 SAR 영상 모드: 스트립맵 및 스포트라이트. 스트립맵 영상은 안테나를 고정된 방향(일반적으로 크로스 트랙 방향)으로 향하게 하는 것이다. 내부적으로 이러한 모드는 "Strip-SAR" 및 "Slip-SAR"로 지칭된다. Strip-SAR 관측은 천정 방향으로 수행된다. Slip-SAR 모드에서는 통합 시간을 늘리고 따라서 인트랙 해상도를 높이기 위해 전체 우주선을 목표 방향으로 회전시킨다.
• SAR 데이터의 공간 해상도: 스포트라이트 모드에서 크기가 약 5.5km × 5.5km인 장면의 경우 0.5m; 스트립맵 장면의 크기는 60km × 8km이다. NESZ (노이즈 등가 시그마 제로) 범위는 최대 −19.91^영어 dB를 제공할 수 있다.
• 위성 운영을 통해 장면의 "스포트라이트 영상"이 가능하다. 여기에는 장면의 통합 시간을 늘리기 위해 대상 영역을 중심으로 전체 우주선을 회전시키는 작업이 포함된다(SAR 비콘은 가변형이다). SAR-Lupe 용어에서 스포트라이트 영상은 "Slip-SAR"로 지칭된다.
• 128^영어 Gbit (EOL)의 온보드 영상 저장 기능이 제공된다.
• 주요 영상 제품: 1) 크기가 60km × 8km인 스트립맵 장면, 2) 크기가 5.5km × 5.5km인 정사각형 장면.
• 추가 제품: a) 다중 패스 간섭 측정 제품에서 얻은 고도 모델, b) 다중 패스 스테레오 제품, c) 변화 감지 제품, d) 방사 해상도가 향상된 제품.

4. 발사 기록

5. 계약 업체

OHB 시스템이 주 계약업체이며, LSE 우주 엔지니어링 & 운영 AG도 계약에 참여했다.^[5][6]

6. 한국의 군사 정찰위성 개발과 SAR-Lupe

SAR-Lupe는 독일의 군사용 정찰위성 시스템이다. 한국은 2010년대 이후 군사 정찰위성 도입을 추진하면서 SAR-Lupe 시스템에 관심을 보였다.

참조

_[1] 문서 SAR-Lupe ground station: Zentrum für Nachrichtenwesen der Bundeswehr (ZNBw), Max-Planck-Str. 17, 53501 Gelsdorf
_[2] 웹사이트 SAR-Lupe 1, 2, 3, 4, 5 https://space.skyroc[...]
_[3] 웹사이트 Radar reconnaissance spacecraft launched http://www.spaceflig[...] 2014-05-06
_[4] 간행물 Successful Launch Of Sar-lupe Satellite, With Thales Alenia Space's SAR Sensor Electronics Units https://www.thalesgr[...] 2014-05-06
_[5] 웹사이트 OHB-System AG (SAR-Lupe) http://www.ohb-syste[...] 2009-11-03
_[6] 웹사이트 LSE Space Engineering & Operations AG http://www.lsespace.[...]
_[7] 뉴스 SARah: Bundeswehr will drei neue Spionagesatelliten kaufen http://www.spiegel.d[...] 2013-06-26
_[8] 웹사이트 Deutsche Lastentransporte in den Weltraum https://dipbt.bundes[...] 2020-10-24
_[9] 웹사이트 Two of the German military's new spy satellites appear to have failed in orbit https://arstechnica.[...] 2024-07-03
_[10] 문서 衛星をコントロールする地上局は Zentrum für Nachrichtenwesen der ドイツ連邦軍 (ZNBw), Max-Planck-Str. 17, 53501 Gelsdorf
_[11] 웹사이트 Spaceflight now - Radar reconnaissance spacecraft launched http://www.spaceflig[...]
_[12] 웹사이트 System price http://www.thalesonl[...] 2010-12-05
_[13] 문서 SAR-Lupe ground station: Zentrum für Nachrichtenwesen der Bundeswehr (ZNBw), Max-Planck-Str. 17, 53501 Gelsdorf
_[14] 웹사이트 Spaceflight now - Radar reconnaissance spacecraft launched http://www.spaceflig[...]
_[15] 웹인용 System price http://www.thalesonl[...]