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High Resolution Spaceborne SAR Operation and Target Recognition Simulator Using STK

STK를 이용한 고해상도 위성 SAR 운용 및 표적물 추출 기법

  • Lee, Bo-Yun (Department of Avionics, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Seul-Ki (Department of Avionics, Korea Aerospace University) ;
  • Lee, Woo-Kyung (Department of Avionics, Korea Aerospace University)
  • 이보윤 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 이슬기 (한국항공대학교 항공전자공학과) ;
  • 이우경 (한국항공대학교 항공전자공학과)
  • Received : 2012.10.19
  • Accepted : 2013.01.29
  • Published : 2013.03.31

Abstract

A comprehensive SAR(Synthetic Aperture Radar) simulation is considered to be a complicated task since a full knowledge of the signal propagation characteristics, antenna pattern, system internal errors and interference noises should be taken into account. In high resolution target application modes, the time varying nature of target RCS(Radar Cross Section) strongly affects the generated SAR images. In this paper, in-depth SAR simulations are performed and analyzed incorporating the STK tools and MATLAB software. STK provides realistic orbit parameters while its radar module helps to extract accurate radiometric parameters of ground targets. SAR raw data corresponding to a given target is generated and processed using MATLAB simulator. The performance is measured by PSLR(Peak Sidelobe Ratio) and ISLR(Integrated Sidelobe Ratio) for a point target, which can be used as reference parameters for accurate radiometric calibration. Finally, high resolution target simulations are performed by adopting time varying target RCS characteristics.

고해상도 위성 SAR 영상은 주파수 특성, 안테나 설계 변수, 시스템 내부 잡음 및 간섭 신호에 영향을 많이 받으며, 특히 표적의 RCS(Radar Cross Section)에 따라 표적 특성의 품질이 달라지기 때문에 영상 예측을 위한 시뮬레이션이 복잡해진다. 본 논문에서는 STK(Systems Tool Kit)과 매트랩을 결합하여 작성한 SAR 운용 시뮬레이터를 구축하고, 추출된 데이터를 적용하여 SAR 시뮬레이션을 수행한다. 점 표적의 품질을 판별할 수 있는 중요 변수 특성을 분석하며, 향후 위성 SAR 영상의 검보정에 활용할 수 있음을 보인다. 또한, 위성의 궤도 위치에 따라 변화하는 표적의 RCS를 적용하고, 발생 가능한 RF 간섭 신호를 반영하여 SAR 영상에서의 표적물 품질변화 예측을 수행할 수 있는 방안을 제시한다.

Keywords

References

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