초록 ▼

본 사업은 저궤도 지구관측 인공위성에 탑재/운용하기 위한 고분해능 고신뢰성 LIDAR 시스템의 핵심원천기술 개발을 그 목표로 함. 이를 위한 세부 연구목표를 아래와 같이 설정하고, 이를 위한 핵심원천기술을 본 과제 1단계 기간 동안 개발.
(1) 능동형 지상관측 및 지구감시를 위한 LIDAR 탑재체 광원 핵심기술 개발
광섬유 기반 공진기 및 증폭기 핵심기술을 개발. 개발된 광원의 실제 위성탑재를 위해, 광원설계의 우주환경에의 최적화를 수행.
(2) 극한 우주환경에서의 임무수행을 위한 경량화, 저전력화 및 고안정화 기

본 사업은 저궤도 지구관측 인공위성에 탑재/운용하기 위한 고분해능 고신뢰성 LIDAR 시스템의 핵심원천기술 개발을 그 목표로 함. 이를 위한 세부 연구목표를 아래와 같이 설정하고, 이를 위한 핵심원천기술을 본 과제 1단계 기간 동안 개발.
(1) 능동형 지상관측 및 지구감시를 위한 LIDAR 탑재체 광원 핵심기술 개발
광섬유 기반 공진기 및 증폭기 핵심기술을 개발. 개발된 광원의 실제 위성탑재를 위해, 광원설계의 우주환경에의 최적화를 수행.
(2) 극한 우주환경에서의 임무수행을 위한 경량화, 저전력화 및 고안정화 기술개발
기존 레이저에 비해 300%의 이상 효율개선 효과를 가지는 광섬유 레이저 LIDAR 시스템을 개발.
(3) 실질적 우주적용을 위한 LIDAR 개발모델 제작 및 환경시험/인증
고분해능 고신뢰성 LIDAR 시스템 개발모델의 실질적 우주적용을 위해, 광원, 수광 시스템, 광전자부 및 광구조를 포함한 전체 개발모델의 우주 방사선, 고진동 및 열진공 등 우주환경에 대한 검증을 수행.

Abstract ▼

[Research Purpose]
Development of fundamentals of the high-resolution, high-reliability active LIDAR as a satellite payload for earth observation and planetary exploration in space.
○ LIDAR light source for active earth observation and environmental monitoring
○ Active LIDAR of less weight,

[Research Purpose]
Development of fundamentals of the high-resolution, high-reliability active LIDAR as a satellite payload for earth observation and planetary exploration in space.
○ LIDAR light source for active earth observation and environmental monitoring
○ Active LIDAR of less weight, higher efficiency, and higher reliability in extreme environment in space
○ Environmental verification of the active LIDAR DM (Development Model)
[Research Contents]
○ LIDAR light source for active earth observation and environmental monitoring
Core technology for the multi-channel light source generation and amplification will be developed by using diode-pumped, high-power, high-efficiency, high-reliability Er optical fiber as a gain medium. The developed light source will be optimized and its performance will be verified for space environment thereafter.
○ Active LIDAR of less weight, higher efficiency, and higher reliability in extreme environment in space.
All-fiber-based light source which offers the 300 % improved electric-to-optical conversion efficiency will be developed to meet the space requirements. It does not need any optical alignment or mechanical fixture, which makes the system less weight, highly efficient and highly reliable for a long time. The mechanical structure of the system will be optimally designed to minimize the total system weight. The light pulses of high repetition rate will be implemented to enhance the measurement resolution and the measurement signal-to-noise ratio.
○ Environmental verification of the active LIDAR DM (Development Model)
Space environment tests of DM including all the sub-parts of the light source, light collecting system, detection electronics and mechanical structures will be performed to verify the actual applicability. This includes high level of vibration during launching, long exposure to space radiation during the mission, and thermo-vacuum in space.
[Expected Contribution]
○ Security of unprecedented fundamental technologies of fiber-based active LIDAR for earth observation and planetary exploration.
○ Security of unprecedented resolution, reliability and repeatability of measurement for earth observation and planetary exploration in space.
○ Security of earth observation/lunar exploration/planetary exploration for environment monitoring and management of natural resources and disaster.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 보고서 요약서 ... 3
• 요약문 ... 4
• SUMMARY ... 6
• CONTENTS ... 7
• 목차 ... 8
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 10
• 제1절 고분해능 LIDAR 시스템의 위성 탑재 연구의 개요 ... 10
• 제2절 고분해능 LIDAR 시스템의 위성 탑재 연구의 필요성 ... 12
• 제3절 고분해능 LIDAR 시스템의 위성 탑재 연구의 범위 ... 17
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 21
• 제1절 세계적 기술동향 및 수준 ... 21
• 제2절 국내 기술동향 및 수준 ... 42
• 제3장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 46
• 제4장 연구개발목표 및 목표달성도 ... 129
• 제1절 연구개발의 최종목표 ... 129
• 제2절 연차별 연구개발의 목표 및 내용 ... 130
• 제3절 계획 대비 달성도 ... 132
• 제4절 세부연구목표 및 가중치 ... 135
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 154
• 제1절 활용계획 ... 154
• 제2절 활용방법 ... 156
• 제6장 연구시설 및 장비현황 ... 159
• 제7장 참고문헌 ... 164
• 끝페이지 ... 171