DOI QR코드

DOI QR Code

A Study on Rotational Motion Compensation Method for Bistatic ISAR Imaging

바이스태틱 ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구

  • Kang, Byung-Soo (Department of Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Ryu, Bo-Hyun (Department of Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Kim, Kyung-Tae (Department of Electronic Engineering, Pohang University of Science and Technology)
  • 강병수 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 유보현 (포항공과대학교 전자공학과) ;
  • 김경태 (포항공과대학교 전자공학과)
  • Received : 2017.07.11
  • Accepted : 2017.08.03
  • Published : 2017.08.31

Abstract

In this paper, we propose a rotational motion compensation(RMC) for bistatic inverse synthetic aperture radar(Bi-ISAR) imaging. For this purpose, geometry-error, caused by changes of bistatic-angle, is removed using known position information of a transmitter, a receiver, and target trajectories. Next, RMC is performed to compensate non-uniform rotational motion error by reformatting radar signal in terms of a newly defined slow time variable that converts non-uniform rotational motion into uniform one. Simulation results using an aircraft model composed of ideal point scatterers validate the efficacy of the proposed Bi-ISAR RMC method.

본 논문에서는 바이스태틱 역합성 개구면 레이다(Bistatic ISAR: Bi-ISAR) 영상 형성에 적합한 회전운동보상(Rotational Motion Compensation: RMC) 기법을 제안한다. 이를 위해 추적된 표적의 궤적, 송신기, 수신기의 위치정보들을 이용하여 바이스태틱 각도 변화에 의해 기인된 기하학적 왜곡 현상을 보상한다. 다음으로, 관측각도의 변화율을 일정하게 하는 새로운 시간변수를 정의한 후, 보간법을 통해 기 정의된 시간 변수에 대한 레이다 신호를 획득함으로써 RMC를 수행한다. 이에 대한 결과로, Bi-ISAR 기하구조에서 표적의 비균일 회전성분을 적절히 보상함으로써 초점이 맞는 Bi-ISAR 영상을 획득할 수 있다. 바이스태틱 기하구조에서 기동하는 비행기 모델 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 Bi-ISAR RMC 기법의 효용성을 검증하였다.

Keywords

References

  1. M. Martorella, "On bistatic inverse synthetic aperture radar", IEEE Trans. Aerosp. Electon. Syst., vol. 43, no. 3, pp. 1125-1134, Jul. 2007. https://doi.org/10.1109/TAES.2007.4383602
  2. B.-S. Kang, J.-H. Bae, M.-S. Kang, and K.-T, Kim, "Bistatic ISAR cross-range scaling", IEEE Trans. Aerosp. Electon. Syst., vol. 53, no. 4, pp. 1962-1973, Aug. 2017. https://doi.org/10.1109/TAES.2017.2677798
  3. Y. Jiang, S. Sun, T. S. Yeo, and Y. Yuan, "Bistatic ISAR distortion and defocusing analysis", IEEE Trans. Aerosp. Electon. Syst., vol. 52, no. 3, pp. 1168-1182, Jun. 2016. https://doi.org/10.1109/TAES.2016.140028
  4. 한승구, 양은정, 김경태, "바이스태틱 ISAR 영상 생성 시뮬레이션", 한국전자파학회논문지, 25(4), 451-458, 2014년 4월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2014.25.4.451
  5. D. Zhu, L. Wang, Q. Tao, and Z. Zhu, "ISAR range alignment by minimizing the entropy of average range profile", in Proceedings of IEEE Radar Conference 2006, NY, USA, pp. 813-818, 2006.
  6. J. Wang, X. Liu, and Z. Zhou, "Minimum-entropy phase adjustment for ISAR", IEEE Proc. Radar, Sonar Navigat., vol. 151, no. 4, pp. 203-209, Aug. 2004. https://doi.org/10.1049/ip-rsn:20040692
  7. S. Werness, W. Carrara, L. Joyce, and D. Franczak, "Moving target imaging algorithm for SAR data", IEEE Trans. Aerosp. Electon. Syst., vol. 26, no. 11, pp. 57-67, Jan. 1990. https://doi.org/10.1109/7.53413
  8. Y. Wang, B. Zhao, "ISAR motion compensation via adaptive joint time-frequency technique", IEEE Trans. Aerosp. Electon. Syst., vol. 34, no. 2, pp. 670-677, Apr. 1998. https://doi.org/10.1109/7.670350
  9. 강병수, 배지훈, 정성은, 김찬홍, 김경태, "ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구", 한국전자파학회논문지, 27(1), pp. 69-75, 2016년 1월. https://doi.org/10.5515/KJKIEES.2016.27.1.69
  10. W. Brinkman, "An algorithm to detect the presence of 3D target motion from ISAR data", Multidimensional Syst. Signal Process., vol. 14, no. 1-3, pp. 223-240, Jan. 2003. https://doi.org/10.1023/A:1022285411791