한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제30권3호
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  • Pages.243-251
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  • 2019
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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미세운동을 가지는 탄두 및 기만체의 새로운 레이다 수신신호 모델링 방법

Modeling Method of Receiving Radar Signals from Warhead and Decoy with Micro-Motion

  • 최인오 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 박상홍 (부경대학교 전자공학과) ;
  • 강기봉 (포항공과대학교 전자전기공학과) ;
  • 김경태 (포항공과대학교 전자전기공학과)
  • Choi, In-Oh (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Park, Sang-Hong (Department of Electronic Engineering, Pukyong National University) ;
  • Kang, Ki-Bong (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology) ;
  • Kim, Kyung-Tae (Department of Electrical Engineering, Pohang University of Science and Technology)
  • 투고 : 2019.01.03
  • 심사 : 2019.02.11
  • 발행 : 2019.03.31
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초록

최근 탄두와 기만체 간의 변별을 수행하기 위하여 미세도플러 현상과 관련된 연구들이 활발히 진행되어 왔다. 여기서, 탄두와 기만체는 다양한 형상들로 정의될 수 있으며, 이들은 일반적으로 각각의 고유한 미세운동을 가지면서 기동한다. 이때, 이 표적들의 미세도플러 현상은 크기 및 위상 변조 특성으로 나뉘어 해석될 수 있으며, 대부분의 기존 연구들에서는 다양한 형상에 상관없이 크기 변조 특성을 근사적인 수학식으로만 정의하였다. 하지만, 보다 효율적인 변별을 위해서는 이 표적들의 크기 변조 현상에 대한 정확한 수학적 표현이 필요하다. 본 연구에서는 물리광학 기반의 크기 변조 특성을 모델링하기 위하여 다양한 형상의 탄두 및 기만체에 대한 새로운 레이다 수신신호 모델을 제안한 후, 전자기 수치해석 도구 및 캐드 모델을 사용한 수신신호들과 비교하여 제안된 레이다 수신신호 모델의 타당성을 검증하였다.

Recently, several studies were conducted on the micro-Doppler(MD) phenomenon to identify a warhead from decoys. Both, the warhead and decoy, can be modeled as various shapes and maneuver with their own micro-motion. Their MD phenomenon can be demonstrated by amplitude modulation and phase modulation. Most studies have utilized approximate solutions to express the amplitude modulation regardless of various warhead and decoy shapes. However, the exact solution of the amplitude modulation is required for more effective warhead identification. In this study, we proposed a new modeling method of receiving radar signals from warheads and decoys based on physical optics. The proposed solution was evaluated using an electromagnetic prediction technique and computer-aided design models.

키워드

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그림 1. 탄두와 기만체의 다양한 형상들 Fig. 1. Various shapes for warhead and decoy.

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그림 2. 탄두와 기만체의 미세운동 Fig. 2. Micro-motion for warhead and decoy.

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그림 3.탄두와 기만체의 CAD 모델들 Fig. 3. CAD models for warhead and decoy.

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그림 4. 제안된 레이다 수신신호((a)~(d))와 VIRAF 수신신호((e)~(h))의 정규화된 RCS 비교 Fig. 4. Comparison of normalized RCSs to evaluate the similarity between the proposed signal models((a)~(d)) and VIRAF signals((e)~(h)).

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그림 5. 제안된 레이다 수신신호((a)~(d))와 VIRAF 수신신호((e)~(h))의 정규화된 JTF 영상 비교 Fig. 5. Comparison of normalized JTF images to evaluate the similarity between the proposed signal models((a)~(d)) and VIRAF signals((e)~(h)).

표 1. 원뿔 형상 탄두의 가려짐 효과[3] Table 1. Occlusion effect of cone-shaped warhead[3].

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표 2. 원뿔 형상 기만체의 가려짐 효과[3] Table 2. Occlusion effect of cone-shaped decoy[3].

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표 3. 원통 형상 기만체의 가려짐 효과[3] Table 3. Occlusion effect of cylinder-shaped decoy[3].

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표 4. 실험 변수들 Table 4. Experiment parameters.

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참고문헌

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