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Altitude Error Analysis of Helicopter-Borne FMCW Radar Altimeter

헬기 탑재 레이다 고도계 신호 수집 및 오차 분석

  • 정정수 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 이호준 (LIG 넥스원) ;
  • 곽영길 (한국항공대학교 항공전자공학과)
  • Received : 2012.01.02
  • Accepted : 2012.01.26
  • Published : 2012.02.29

Abstract

Helicopter-borne FMCW radar altimeter obtains the altitude information using the beat frequency between the transmitted and reflected signal from the nadir direction. However, the altitude error may exist when the strong echoes are received from the large RCS at the off-nadir direction because of the wide beamwidth of the altimeter antenna. In this paper, in order to investigate the effect of the altitude error due to the large RCS around the off-nadir direction, the reflected signals were measured by using the corner reflectors displaced on the several reference ground positions, and the acquired signals were analyzed and compared in the spectral domain. The analysis results can be used for the improvement of the altitude accuracy in the radar altimeter.

FMCW 방식의 헬기 탑재 레이다 고도계는 직하 방향의 지표면 반사신호의 크기에 대한 송수신 차의 주파수를 측정하여 고도정보를 추출한다. 그러나 넓은 안테나 빔 폭으로 인하여 빔 폭 내에 RCS가 큰 물체에 의한 반사신호가 수신되면 직하 지점으로 오인하여 고도 오차를 발생시킬 수 있다. 본 논문에서는 고도 측정의 오차를 야기시킬 수 있는 요인을 분석하기 위하여 삼면반사기를 이용한 기준 신호와 직하 방향 주변에 RCS가 큰 지형지물을 이용한 반사신호를 수집하여 주파수 영역에서 비교 분석하였다. 실험 분석결과는 향후 레이다 고도 정확도를 향상을 위하여 활용될 수 있도록 제시되었다.

Keywords

References

  1. H. J. Hanson, R. Lindop, and D. Majstorovic, "Collision avoidance W-band FMCW radars in an altimeter application", Australian Government Department of Defence, Defence Science and Technology Organisation, DSTO-TR-1939, Edinburgh, Australia, Aug. 2006.
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