A Study on the Detection of Hazardous Weather Conditions by a Doppler Weather Radar

도플러 레이다를 이용한 기상위험 탐지에 관한 연구

In a Doppler weather radar, high resolution windspeed profile measurements are needed to provide reliable detection of a hazardous weather condition. For this purpose, the pulse-pair method is generally considered to be the most efficient estimator. However, this estimator has some bias errors due to asymmetric spectra and may yield meaningless results in the case of a multimodal return spectrum in this paper, bias errors were analyzed and an improved method was suggested to reduece these errors. For the case of a multimodal or seriously skewed spectrum, the modes of spectrum may provide more reliable information than the statistical mean. Therefore, the idea of a relatively simple mode estimator is also developed.

가상용 도플러 레이다의 경우 기상이변 등을 탐지하기위해서는 대상지역의 강우량, 풍속의 변화, turbulence정도 등을 거리 및 방위각별로 세밀하게 측정, 표시하여줄 수 있어야 한다. 이러한 목적으로 쓰여지고 있는 알고리즘으로 pulse pair추정방법이 가장 효율적인 것으로 인정되어지고 있다. 그러나 이 방법은 레이다 반사신호의 스펙트럼이 비대칭일 경우 bias오차가 크게 생길 수 있으며 두개이상의 peak 점을 갖는 스펙트럼의 경우에는 무의미한 결과가 얻어질 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이와 같은 bias 오차에 대해서 분석하였으며 이러한 오차를 줄이기 위한 개선된 방법을 제시하였다. 또한 여러개의 peak점을 갖는 스펙트럼이나 비대칭의 정도가 심할 경우 mode 추정 방법을 이용한 탐지 기법에 대해서도 연구, 검토되어졌다.