• 전기전자학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.465-468
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• 2024

본 논문은 FMCW(frequency modulation continuous wave)기반의 비선형 레이다 플랫폼을 활용한 합성개구레이다를 제안하였다. 송·수신 주파수가 다른 비선형 레이다 시스템 플랫폼을 구성하고 FMCW신호를 활용하였으며, 플랫폼은 1.5 m 길이의 경로를 이동하면서 2차 고조파를 취득하여 비선형 합성개구레이다를 구현하였다. 선형 물체가 다수 존재하는 실내 다중 경로 환경에서 다수의 비선형 표적을 배치하여 미약한 2차 고조파를 탐지하여 합성개구레이다 영상화 과정을 거친 후, 2차원 해밍 윈도우를 통해서 이미징 성능을 향상시켰다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2023년도 학술발표회
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• pp.2-2
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• 2023

기후변화가 가속화로 인해 수재해의 빈도와 강도 예측이 어려워짐에 따라 실시간 홍수 모니터링에 대한 수요가 증가하고 있다. 합성개구레이다는 광원과 날씨에 무관하게 촬영이 가능하여 수재해 발생시에도 영상을 확보할 수 있다. 합성개구레이다를 활용한 수체 탐지 알고리즘 개발이 활발히 연구되어 왔고, 딥러닝의 발달로 CNN을 활용하여 높은 정확도로 수체 탐지가 기능해졌다. 하지만, CNN 기반 수체 탐지 모델은 훈련시 높은 정량적 정확성 지표를 달성하여도 추론 후 정성적 평가시 경계와 소하천에 대한 탐지 정확성이 떨어진다. 홍수 모니터링에서 특히 중요한 정보인 경계와 좁은 하천에 대해서 정확성이 떨어짐에 따라 실생활 적용이 어렵다. 이에 경계를 강화한 적대적 학습 기반의 수체 탐지 모델을 개발하여 더 세밀하고 정확하게 탐지하고자 한다. 적대적 학습은 생성적 적대 신경망(GAN)의 두 개의 모델인 생성자와 판별자가 서로 관여하며 더 높은 정확도를 달성할 수 있도록 학습이다. 이러한 적대적 학습 개념을 수체 탐지 모델에 처음으로 도입하여, 생성자는 실제 라벨 데이터와 유사하게 수체 경계와 소하천까지 탐지하고자 학습한다. 반면 판별자는 경계 거리 변환 맵과 합성개구레이다 영상을 기반으로 라벨데이터와 수체 탐지 결과를 구분한다. 경계가 강화될 수 있도록, 면적과 경계를 모두 고려할 수 있는 손실함수 조합을 구성하였다. 제안 모델이 경계와 소하천을 정확히 탐지하는지 판단하기 위해, 정량적 지표로 F1-score를 사용하였으며, 육안 판독을 통해 정성적 평가도 진행하였다. 기존 U-Net 모델이 탐지하지 못하던 영역에 대해 제안한 경계 강화 적대적 수체 탐지 모델이 수체의 세밀한 부분까지 탐지할 수 있음을 증명하였다.

• 대한전자공학회논문지TC
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• 제38권3호
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• pp.44-51
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• 2001

위성탑재 시스템은 일반 시스템과는 달리 열악한 우주환경으로 인하여 구현상 많은 제약이 따른다. 본 논문에서는 위성탑재 고해상도 합성개구레이다(SAR: Synthetic Aperture Radar)의 광대역 신호의 생성 및 처리 요구사항을 만족시키며 최소의 하드웨어로써 구현 가능한 ?V 스티칭 세그멘테이션(Chirp Stitching Segmentation) 기법을 이용하여 이에 적합한 송 수신부 하드웨어 및 운영 프로그램을 설계하고 구현하였다. Top-Down 방식의 설계 개념을 도입, 하드웨어는 장치(Equipment), 모듈(module), 회로(circuit)의 단계로, 소프트웨어는 SR(Software Requirement), AD(Architecture Design), DD(Detailed Design)의 단계별로 설계 요구조건을 마련하고 이를 만족하도록 설계, 구현하였다. 구현된 하드웨어의 동작을 확인하기 위해 두 개의 42.5MHz 신호로부터 두 배의 대역폭을 갖는 85MHz 신호를 생성 및 처리하였으며 동작을 확인하여 본 시스템이 고해상도 위성탑재 SAR에 적용 될 수 있음을 보였다.

• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제4권2호
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• pp.12-19
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• 2009

현대 정보전에서 테러 및 전쟁, 그리고 재난사고 등에 대한 자료 수집, 목표물 추적 등의 임무수행에 탁월한 능력을 보이고 있는 무인 시스템의 중요성이 점점 증대되는 추세이다. 본 논문에서는 Satellite Tool Kit(STK)를 사용하여 UAV의 임무수행에 대한 가상의 궤도 시나리오를 작성하고 레이다 센서를 활용하여 목표물을 식별하는 과정을 제시한다. 무인 시스템의 전체적인 동작은 STK를 이용하여 가상의 UAV 항로를 설정한 후, UAV에 탑재된 SAR센서를 이용하여 지형, 지물 및 목표물에 대한 스캔을 수행한다. 또한 스캔 센서를 합성개구레이다(Synthetic Aperture Radar : SAR)로 가상 구현하여 무인기탑재 레이더에서 수신한 반사 신호로부터 목표물에 대한 모델을 확립하기 위해서 레이다 원시데이터를 추출한다. 가상 시나리오에서 추출된 목표물의 점표적을 생성하기 위해 SAR 신호 처리를 수행하는 과정을 보이고 마지막으로 링크 버짓 설계 및 분석한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권6호
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• pp.459-469
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• 2017

지상의 주력전차를 격추시키기 위한 공대지 유도미사일은 지상을 탐색하여 움직이는 표적을 탐지한 다음 위치를 추정하여 표적을 향해 나아가야 한다. 본 논문에서는 미사일이 향하는 전방의 지상을 좁은 빔 폭을 가진 빔을 기계적으로 좌우로 조향함으로써 일정한 지상구간을 탐색하며 Frequency Modulated Continuous Wave(FMCW)를 활용하여 이동하는 표적을 탐지하고 합성개구레이다(synthetic aperture radar: SAR)를 통해 위치를 추정한다. 또한 최대우도추정(maximum likelihood estimation: MLE) 기법을 통해 이동표적의 상대속도를 추정하여 레이다와 가까워지는 혹은 멀어지는 정도를 알 수 있으며 상대속도가 고려된 위상기록(phase history)을 통해 보정된 정합필터로 레이다 이미지(image)를 형성한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.118-127
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• 2018

본 논문에서는 합성개구레이다(Synthetic Aperture Radar: SAR) 장비의 성능 분석을 위하여 레이다 표적모의장치를 설계, 제작한 결과를 선보인다. 먼저 표적모의장치의 기능과 성능에 대해 설명하고, SAR 장비와 연동하기 위한 표적 시나리오 생성방법에 대해 설명하였다. 또한 제작된 표적모의장치를 이용하여 SAR 장비의 시간지연 값을 간단하고 정확하게 측정하고 보상하는 방법을 개발하였다. 시간지연이 보상된 SAR 장비와 표적모의장치를 이용하여 SAR 영상에서 점표적을 획득하고, IRF(Impulse Response Function) 분석을 통해 성능을 분석하였다. 그 결과, 방위방향 IRF의 PSLR(Peak to Side Lobe Ratio)은 -13.25 dB, 해상도는 0.49 m로 이론값과 매우 유사한 값을 보였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제15권1호
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• pp.61-71
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• 1999

한국 남쪽 해역에서 획득한 SAR 영상들로부터 해양 표면에 나타난 물리 현상등이 관측되었다. 1994년 10월 11일 제주도 남서쪽 연안에서의 ERS-1 SAR 영상에서는 남쪽으로부터의 너울 형태의 파랑이 관측되었으며 변도 전달함수를 적용하여 영상으로부터 파랑 스펙트럼을 구하였다. 1996년 8월 15일 제주도 북쪽 연안의 RADARSAT SAR 영상에서 관측된 내부파는 여름철의 성층화된 해수에서 조류 전류시 조류가 해저 지형과의 상호 작용에 의하여 발생한 것으로 추측되며 솔리톤의 형태를 띠고 있다. 1997년 4월 3일 거제도 부근에서 발생한 유류오염 사고 3일 후에 획득한 RADARSAT SAR 영상에서는 사고 당시 유출된 기름들이 잘 나타났으나 복잡한 해안 지형과 생화학적 요인에 의한 다른 Slicks들도 함께 나타났다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제30권4호
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• pp.328-331
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• 2019

LFM(Linear Frequency Modulated) 펄스 열의 믹서 출력 신호를 이용하면 높은 샘플링 주파수의 ADC 없이 높은 거리해상도를 얻을 수 있으므로 합성개구레이다(synthetic aperture radar: SAR)에 사용되어 높은 해상도의 영상을 얻을 수 있다. 하지만 펄스 폭이 길거나 비행체와 표적 간의 상대속도가 빠를 때는 stop-and-go 근사화에 따른 오차가 발생한다. 따라서 본 논문에서는 근사화 없이 표적의 위치마다 다른 필터를 적용하는 기법인 시간 영역 상관관계(time domain correlation: TDC)를 사용한 직하 방향 영상형성을 제안한다. 특히, 영상에서 고스트 영상(ghost image)이 나타나는 것을 막기 위해 회전하는 안테나 구조를 제안하고, 모의실험 결과에서 회전하지 않는 안테나 구조를 사용했을 때 획득한 영상과 비교, 분석한다.

• 항공우주시스템공학회지
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• 제16권5호
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• pp.49-56
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• 2022

S-STEP 은 관심 지역의 시한성 긴급 표적 및 군사적 이상 징후를 감시하기 위한 초소형 SAR 위성 임무로, 고도 510 km의 저궤도에 32 대의 위성군을 배치하여 관심 지역에 대해 평균 재방문 주기를 30 분 이하로 달성한다. S-STEP의 임무 운용 모드는 표준 모드, 관측 모드, 통신 모드, 궤도유지 모드 등으로 구분되며, 이에 따라 자세 기동 모드 역시 초기 각속도 안정화, 태양 지향, 목표지점 및 지상국 지향, 추력 방향 유지 등으로 세분화된다. 이 연구에서는 S-STEP 임무 운용 시나리오의 예비 설계 결과와 위성체의 특성을 바탕으로 초기 각속도 안정화 및 태양 지향 모드와 관측 궤도 운용 모드에서의 자세 성능을 분석하였다. 분석 결과, 할당된 시간 이내에 필요한 자세 제어를 완료하여 각 모드에서 요구되는 자세 제어 정확도를 달성함을 확인하였다.

• 한국항공우주학회지
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• 제48권4호
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• pp.285-293
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• 2020

본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이다) 영상 품질을 향상시키기 위해 EGI/IMU (Embedded GPS/INS, Inertial Measurement Unit) 통합 항법 시스템에서 발생하는 시각 동기화 오차의 영향을 분석하고 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용한다. SAR 요동 측정 알고리즘으로 항체의 위치를 추적하기 위한 EGI와 추가적으로 안테나에 장착된 IMU를 결합하는 EGI/IMU 통합 항법 시스템이 많이 이용된다. 이와 같은 EGI/IMU 통합 항법 시스템에서 센서간의 시계가 동기화되지 않을 경우 시각 동기화 오차가 발생한다. 시각 동기화 오차가 항법 및 SAR 영상에 미치는 영향 분석을 통해 시각 동기화 오차가 SAR 영상 품질을 악화시키는 것을 확인하였다. 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용하고, 적용한 결과 SAR 영상 품질이 저하되지 않음을 확인하였다. 또한 기동에 따른 시각 동기화 오차 추정 성능과 가관측성을 분석하여 시각 동기화 오차를 효과적으로 추정하기 위해서는 회전 기동과 같은 시간에 따라 변화하는 기동이 필요함을 보였다. 따라서, SAR 영상에 미치는 시각 동기화 오차의 영향을 줄이기 위해서는 SAR 구간 전에 회전 기동 등 시간에 따라 변화하는 기동을 수행하여 시각 동기화 오차를 보상해 주어야 한다.