• 한국전자파학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.654-660
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• 2013

본 논문에서는 벽 뒤의 표적을 탐지하기 위한 영상화 기법을 연구한다. 벽에 의한 강한 반사 신호와 벽 뒤의 난반사 신호로부터 정확한 표적 정보를 획득하기 위해 잡음 신호를 이용하는 바이스태틱 벽 투과 영상 레이더의 연구 가능성을 제안하고, 획득 신호를 영상화하는 기법을 설명한다. 제안하는 연구의 도출 과정을 제시하며 실험 결과를 분석함으로써 제안하는 연구의 가능성을 검증한다.

• 한국항해항만학회지
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• 제37권5호
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• pp.447-452
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• 2013

해상교통관제시스템(VTS)은 선박의 위치, 속도, 침로 등 해상 교통 정보를 획득하기 위하여 다수의 해상감시레이더를 주요 센서로 이용하고 있으며, 거리 및 방위각 바이어스와 같은 2차원 해상감시레이더의 시스템 오차는 레이더 영상 및 표적 추적정보의 정확도를 크게 저하시킬 수 있다. 따라서 해상교통관제시스템에서 정확한 표적정보를 제공하기 위하여 레이더의 시스템 오차는 정밀하게 보정되어야 한다. 본 논문에서는 VTS 관제영역에 설치된 항로표지의 위치정보를 이용하여 2차원 해상감시레이더의 거리 및 방위각 오차를 보정하기 위한 방법을 제안한다. 2차원 레이더 측정값의 표준오차 모델과 항로표지 위치정보로부터 측정 잔차 모델을 유도하고, 레이더 시스템 오차를 추정하기 위한 선형 칼만필터를 설계한다. Monte-Carlo 모의실험을 통하여 제안한 방법을 검증하고, 항로표지 정보의 개수에 따른 레이더 시스템 오차 추정의 수렴 특성 및 정확도를 분석한다.

• 수산해양기술연구
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• 제39권4호
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• pp.337-346
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• 2003

레이더 정보의 수록 및 정량적 해석을 위한 시도로써 타선의 위치정보를 자선의 전자해도 및 radar 화변상에 모니터링하여 두 선박의 간격을 측정할 수 있는 양선거리측정시스템과 ARPA radar가 탐지한 표적의 추적정보를 자선의 전자해도 화면상에 실시간으로 모니터링하기 위한 시스템을 구축함과 동시에 이들 레이더 정보를 필요에 따라 수록 및 재생할 수 있는 레이더 정보수록 및 해석 시스템을 개발하고, 실용화 실험을 행한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 목포 인근해역에서 레이더 신호를 수록하고, 이 레이더 영상에 위치발생시뮬레이터에 의해 생성한 타선 위치를 RS232C interface를 통해 전송 및 중첩시켜 타선의 위치를 추적하면서 실시간으로 본선과 타선의 양선 간격을 산출한 결과, 양선 거리 및 방위의 실시간 측정이 가능하여 이 시스템을 양선 거리계로써 활용할 수 있음이 입증되었다. (2) 타선의 레이더 신호를 수신한 후, $\alpha$-$\beta$ tracker를 이용하여 타선 영상의 중심 위치를 실시간으로 추적하면서 침로, 속력, 방위, 거리 등을 예측한 결과, 매우 안정된 평활화 추정치를 얻을 수 있었다. (3) ARPA 시뮬레이터를 이용하여 표적의 추적정보를 TTM sentence 등으로써 생성한 후, 이 코드를 전자해도상에 전송 및 중첩 표시시킨 결과, 추적표적의 위치, 속력, 침로, 방위, 거리 등의 추적정보의 실시간 모니터링이 안정적으로 실현된 바, 선내의 여러 장소에서 ARPA 정보를 공유하기 위한 멀티 모니터링 장치의 개발이 기대된다.

• 한국정보기술학회논문지
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• 제17권10호
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• pp.57-63
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• 2019

항공기를 이용해서 영상레이더를 운영하는 경우 이상적인 경로와 항공기의 위치가 다르기 때문에 요동 보상이 필요하다. 항공기의 위치를 측정할 때 사용하는 항법 장치의 오차 때문에 보상 후에 잔여 오차가 존재한다. 자동초점 기능은 이런 잔여 요동과 시스템의 부정확성을 보정하기 위해서 제안되었다. 자동초점 기능으로 여러 가지 방법이 제안되었지만 PGA가 가장 널리 활용되고 있다. PGA는 적응적 반복 기법을 사용하고, 표적이나 위상에 대한 특정한 가정이 없다. 하지만, 적응적 반복 기법 특성상 연산 시간이 문제가 주요한 문제이기 때문에 본 논문은 PGA의 연산 시간을 줄이기 위해서 PGA 표적 선택 기법을 개선한다. 영상의 분산을 이용해서 높은 SNR을 가진 표적을 찾아서 연산 시간을 줄이고 수렴 속도를 높인다. 제안한 방법은 실제 영상레이더 데이터를 이용해서 성능을 검증한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.930-937
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• 2014

역 합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 레이더를 이용해 전자기파를 방사하여 표적에 맞고 다시 되돌아오는 신호를 이용하여 형성할 수 있으며, 표적의 유무 판별과 식별을 위해 사용하는 보편적인 수단중 하나이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chrip Waveform: SCW)의 주파수 영역에서의 합성과 서브-샘플링(sub-sampling) 방법을 이용하여 초점이 맞는 고해상도의 ISAR 영상을 형성하는 방법을 소개한다. 기존의 계단 주파수 파형(stepped freuqnecy waveform)을 이용하는 방법은 낮은 펄스 반복 주기로 인하여 비모호 거리(unambiguous range)가 짧아 고스트(ghost) 현상이 발생하는 문제점이 발생하지만, 이는 SCW를 이용한 ISAR 영상 형성 방법을 통해 해결할 수 있다. 본 논문에서는 산란점들로 구성된 보잉-737 표적이 속도와 가속도를 가지고 움직인다고 가정한 후 제안한 방법으로 고해상도의 ISAR 영상을 형성하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제26권2호
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• pp.218-225
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• 2015

역합성 개구면 레이더(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상은 표적으로부터 반사되어 돌아온 레이더 수신신호들을 코히런트하게 신호처리하여 형성한 표적의 2차원 영상이다. 본 논문에서는 계단 첩 파형(Stepped Chirp Waveform: SCW)을 이용한 ISAR 영상 형성과정에서 펄스 간 움직임(Inter-Pulse Motion: IPM)이 존재하는 경우, 이를 효과적으로 보상하기 위한 알고리즘을 제안한다. 널리 쓰이는 최적화 기법 중 하나인 particle swarm optimization(PSO)를 기반으로 IPM에 관련된 표적의 속도와 가속도를 추정한다. 또한, 개선된 PSO를 통해 기존의 성능을 더욱 향상시켜 실시간 요동보상을 수행한다. 시뮬레이션에서는 Boeing-737의 점 산란원 모델을 이용한 기동 시나리오에서 제안된 알고리즘의 성능을 확인한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권12호
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• pp.1173-1180
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• 2013

2005년에 처음 소개된 HRRP-JEM(High Resolution Range Profile-Jet Engine Modulation) 영상은 항공기 표적에 탑재된 제트 엔진의 장착 위치를 추정함으로써 레이더 표적 인식을 수행한다. 본 논문에서는 복소 신호의 이심률을 기반으로 HRRP-JEM 영상에서 제트 엔진 위치를 추정하기 위한 새로운 접근법을 제시한다. 복소 신호의 이심률은 HRRP-JEM 영상을 구성하는 어떤 거리 성분(range bin)에서의 레이더 수신 신호에 미치는 JEM 성분의 기여도를 효과적으로 산출할 수 있다. 따라서 JEM 성분의 기여도가 가장 큰 거리 성분이 제트 엔진의 위치에 해당하며, 이를 짚어냄으로써 보다 정량적이고 신뢰성 있는 제트 엔진 위치 추정이 가능할 것으로 기대된다. 사실적인 항공기 모델의 시뮬레이션 결과를 통해 본 논문에서 제안한 개념의 유효성을 입증하였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권9호
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• pp.952-958
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• 2014

본 논문에서는 불완전한 radar-cross-section(RCS) 데이터로부터 inverse synthetic aperture radar(ISAR) 영상 복원과 동시에 표적의 회전각도를 추정하기 위한 compressive sensing(CS) 기반의 레이더 신호 모델을 적용한 parametric sparse 복원 알고리즘을 제안하고자 한다. Sparse 복원 알고리즘으로는 iteratively-reweighted-least-square(IRLS) 기법을 이용하여 각도 방향(cross-range)에서 모르는 처프 비율(chirp rate)의 처프 성분을 포함하는 레이더 신호 모델과 결합한다. 그리고, particle swarm optimization(PSO) 최적화 알고리즘을 이용하여 표적의 회전각도와 연관된 파라미터들을 추출한다. 따라서, RCS 데이터 샘플에 데이터 손실이 발생하더라도 본 논문의 IRLS 기반 parametric sparse 복원 알고리즘에 따라 효율적으로 ISAR 영상을 복원할 수 있고, 동시에 표적의 회전각도를 추정할 수 있다. 또한, 불완전한 RCS 데이터 샘플에 대하여 영상의 엔트로피 관점에서 본 논문에서 제안한 방법의 성능과 전통적인 보간법의 성능을 서로 비교 관찰한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.1307-1314
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• 2012

지하 탐사 레이더(GPR: Ground-Penetrating Radar) 영상에서 지하의 비균일성에 의한 클러터(clutter)의 영향을 저감할 수 있는 고유 영상(eigenimage) 기반의 신호처리 기법을 제시하였다. GPR 탐사의 B-scan 영상에 기존의 고유 영상 필터링 기법을 적용하면 안테나 링잉, 송수신 안테나 간의 직접 결합(direct coupling)과 지표면 반사와 같이 비교적 균일한 클러터는 충분히 제거할 수 있다. 그러나, 지하의 비균일성(inhomogenity)에 의한 불규칙적인 클러터는 제거되지 못한 채 여전히 남아 있어서, 표적 신호(target signal)는 클러터에 의해 왜곡되거나 가려진다. 고유 영상 필터링한 영상들의 동일 픽셀(pixel) 간의 관계를 비교해 보면, 지하의 클러터와 표적에 해당하는 픽셀은 서로 다른 상관성이 존재하였다. 상관성이 높은 픽셀은 강화하면서 상관성이 낮은 픽셀은 저감할 수 있도록 고유 영상 필터링한 영상들에서 동일 픽셀간 기하 평균 신호처리 방법을 제안하였다. 불규칙 매질 분포(random media distribution)를 갖는 비균일 지하 속의 표적에 대한 GPR 탐사를 불규칙 매질 생성 기법(randommedia generation technique)과 시간 영역 유한 차분(FDTD: Finite-Difference Time-Domain)법으로 모의계산하고, 제안한 신호처리 방법을 GPR 탐사의 B-scan 자료에 적용하였다. 제안한 방법은 기존의 고유 영상 필터링에 비해서 지하의 비균일 클러터를 현저히 저감하고, 표적신호는 충분히 강화할 수 있음을 보였다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제24권5호
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• pp.549-557
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• 2013

본 논문에서는 전방 표적을 탐지하기 위한 모노스태틱 지형 영상 레이더의 블록 처리 기법을 설명한다. 모노스태틱 지형 영상 레이더는 초광대역 레이더이고 dechirp-on-receive 처리를 수행하기 때문에 합성개구면 레이더의 다양한 기존의 영상화 기법을 적용하기는 어렵다. 본 논문에서는 적용 가능한 영상화 기법으로서 각 블록별로 거리 및 방위각 압축을 수행하는 블록 처리 기법을 제안한다. 제안하는 기법의 도출 과정을 제시하고, 시뮬레이션과 시험 결과를 분석함으로써 제안하는 기법의 성능과 타당성을 검증한다.