초록
본 논문에서는 지상에 수신 레이다들이 배치된 바이스태틱(bistatic) 환경에서 SAR(synthetic aperture radar) 이미징(imaging) 기법을 적용하여 이동표적을 탐지 및 이미징할 수 있는 지대공 바이스태틱 레이다 시스템 및 이에 대한 구현 알고리즘을 제안한다. 제안 시스템이 기존 SAR 시스템과는 달리 수신 레이다들의 집합에 의해 안테나 개구면(aperture)을 합성하도록 하여 탐지 영역에 대한 조사(illumination)가 길 필요가 없으며, 또한 표적 영상 복원을 위해 평면파 근사화(planewave approxiamtion)에 기반한 SAR 폴라 포맷(polar format) 알고리즘을 적용함으로써 수신 레이다들이 공간상에서 균일하게 이격될 필요가 없음을 보인다. 인접 펄스 수신신호 처리를 통한 클러터 성분 제거 과정이 포함된 영상 복원 알고리즘을 유도하며, 시스템 구현과 관련된 영상 해상도 및 수신 레이다의 공간상 위치 불규칙성에 따른 보상 방법을 설명한다. 최종적으로 시뮬레이션을 통해 제안 시스템의 성능을 보인다.
This paper presents a ground-to-air bistatic radar system and its implementation algorithm, which resembles an SAR(synthetic aperture radar) reconstruction algorithm. Via cooperative working between a standoff transmitting radar and an array of ground based receiving radars, it detects and images moving targets under clutter in the air. In the proposed system, the whole receiving antenna aperture is synthesized by physical ground based radars, and thus, unlike conventional SAR, it does not require long illumination time of the target area. The reconstruction algorithm uses planewave approximation based polar format processing, which alleviates the requirement of positioning the receiving radars, which can cause grating lobes if not chosen properly. We derive a reconstruction algorithm including clutter suppression and discuss implementation issues, such as the resolution of a reconstructed image and the method of compensation for the irregularity of the receiving radars' positions. A simulation that validates the proposed algorithm is also shown.
