• 제목/요약/키워드: 합성 개구 레이다

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안테나 소자 결함을 고려한 안테나 빔 패턴 재합성을 통한 위성 SAR 성능향상에 대한 연구 (Study on Spaceborne SAR System Performance Improvements Using Antenna Pattern Resynthesis in Presence of Element Failure)

  • 강민석;원영진;임병균;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.624-631
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    • 2018
  • 위성 탑재체 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 시스템에서는 다양한 SAR 성능 변수의 제약조건을 충족하기 위해 안테나의 요구되는 특성을 분석하여야 한다. 본 논문에서는 결함 안테나 소자 존재 시 위성 SAR 안테나 빔 패턴을 최적화함으로써 SAR 시스템 성능변수를 최적화를 수행한다. SAR 시스템 성능변수 제약조건에 맞는 마스크 패턴을 설계한 후, 입자 군집 최적화(particle swarm optimization: PSO) 기법을 통해 마스크 패턴에 들어맞는 안테나 패턴 최적화 재합성을 수행한다. 시뮬레이션에서는 실제 위성 SAR 시스템 성능변수를 기반으로 안테나 빔 패턴 재합성을 수행하여 제안한 알고리즘의 성능을 확인한다.

무인 차량 탑재형 전방 관측 영상 레이다 가능성 연구 (Feasibility Study of Forward-Looking Imaging Radar Applicable to an Unmanned Ground Vehicle)

  • 선선구;조병래;박규철;남상호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.1285-1294
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    • 2010
  • 무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 목적으로 수풀 뒤쪽에 가려져 있는 장애물을 탐지하고 회피하기 위해 수풀을 투과하여 차량의 전방을 고해상도로 영상화 할 수 있는 근거리 초광대역 영상 레이다를 설계한다. 광대역 특성에 적합하고 배열 구성이 용이한 소형 평판형 비발디 안테나를 설계하고 방사 패턴 및 정재파비를 측정한다. 영상의 거리 해상도를 기준으로 대역폭을 분석하고, 방위각 해상도를 기준으로 수신용 배열 안테나를 설계한다. 수신용 배열 안테나의 간격과 영상 해상도 및 표적의 신호 중첩 관계를 분석한다. 수풀로 부터 반사되는 신호를 수신하기 위해 회로망 분석기를 이용하여 계단 주파수 파형을 사용하는 합성 개구면 레이다를 구성한다. 제안한 방법은 수풀에서 코너 반사기를 위치시키고 이것의 반사 신호를 영상화함으로써 수풀의 투과 특성 및 레이다 영상의 해상도를 분석하여 무인 차량에 적용가능성을 보인다.

해상 표적의 실제 레이다 측정 데이터를 이용한 ISAR 영상 형성 기법 성능 비교 (Comparisons of ISAR Imaging Methods for Maritime Targets with Real Measured Radar Data)

  • 강병수;이명준;유보현;백진혁;김찬홍;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권9호
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    • pp.740-748
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    • 2017
  • 본 논문에서는 X-밴드 대역에서 운영되는 레이다 장비를 이용하여 실제 이동하는 해상 표적을 대상으로 역합성 개구면 레이다(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상 생성 기법들의 성능을 비교 분석하였다. 성능 비교에 사용된 ISAR 영상 생성 기법들은 1) 거리 순시 도플러(Range Instantaneous Doppler: RID) 기법, 2) 위상보상(phase adjustment) 수행 후의 거리 도플러(Range Doppler: RD) 기법, 그리고 3) 주요 산란원 기법(Prominent Point Proccessing: PPP) 수행 후의 RD 기법들이 있다. 본 논문에서 수행된 성능 비교 결과는 향후 실제 해상 이동 표적의 ISAR 영상 생성을 위한 기반 기술 확보 및 기본 프레임워크(frame work) 구축을 위한 지표를 제공한다는데 그 의의가 있다.

ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구 (A Study on the Rotational Motion Compensation Method for ISAR Imaging)

  • 강병수;배지훈;정성은;김찬홍;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제27권1호
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    • pp.69-75
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    • 2016
  • 본 논문에서는 표적의 관측각도 변화율이 일정하지 않은 표적의 회전운동 성분의 결과로 인한, 역합성 개구면 레이다(Inverse Synthetic Aperture Radar: ISAR) 영상의 초점 저하 현상을 해결하는 회전운동보상(Rotational Motion Compensation: RMC) 기법을 제안한다. 먼저, 하나의 산란원이 존재하는 레인지 빈(range bin)을 선택한다. 다음으로, 퓨리에 변환(Fourier Transform: FT)과 다항식-위상 변환(Polynomial-Phase Transform: PPT)를 활용하여, 선택된 레인지 빈에 대한 위상함수를 추정한다. 마지막으로, 관측 각도의 변화율을 일정하게 하는 새로운 시간 변수를 정의한 후, 보간법(interpolation)을 통해 새롭게 정의된 시간변수에 대한 레이다 신호를 획득한다. 이에 대한 결과로, 관측 각도의 변화율을 일정하지 않게 하는 표적의 회전운동 성분을 제거함으로써, 초점이 맞는 ISAR 영상을 획득할 수 있다. 전함(battleship) 모델을 사용한 시뮬레이션을 통해 본 논문에서 제안된 RMC 기법의 효용성을 검증하였다.

위성탑재 영상레이다 디지털 수신기에서의 양자화 영향성 분석 (Digitization Impact on the Spaceborne Synthetic Aperture Radar Digital Receiver Analysis)

  • 임성재;이현익;성진봉;김세영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제49권11호
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    • pp.933-940
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    • 2021
  • 위성탑재 영상레이다 시스템은 마이크로파를 방사하여 지상에서 되튕겨온 신호를 수신한다. 수신된 신호는 영상레이다 수신경로의 마지막에 위치한 디지털 수신기에서 디지털 신호로 변환된다. 변환된 디지털 신호는 필터링, 압축 및 포맷팅 과정을 거친다. 디지털 수신기의 신호처리 과정은 두 차례의 양자화로 수행된다. 첫 번째는 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 과정이고, 다른 하나는 BAQ를 이용한 압축과정이다. 양자화는 높은 비트에서 낮은 비트로 변환하는 과정으로 양자화 오차가 발생한다. 본 논문에서는 SNR 저하의 관점에서 디지털 수신기에서 수행되는 양자화의 영향성을 분석하였다.

한반도 지형에 적합한 SAR 위성의 운영모드 설계

  • 신재민;임정흠;김응현;이상곤;이상률
    • 항공우주기술
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    • 제3권2호
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    • pp.34-41
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    • 2004
  • 본 논문에서는 SAR 위성시스템 설계에서 위성의 임무를 적절히 수행할 수 있는 위성의 운영모드 설계를 수행하였다. strip mode, scan mode, fine mode 3가지 모드에 대한 기본적인 고찰이 이루어졌으며 위성의 Look angle 결정을 위해 Incidence angle을 고려한 한반도의 지형적인 고찰도 함께 이루어졌다. 결정된 운영 모드를 이용하기 위해서 위성의 임무 수행지역을 정의하였고 정의된 수행지역은 위성의 레이다 자료의 송수신을 고려하여 결정 되었다. 현재 구성된 사항들은 추후 더욱 상세한 요구사항들과 조건들을 고려하면서 연구될 것이다.

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스퀸트 모드 SAR 영상 형성을 위한 역투영 알고리즘에서의 자동초점 기법 적용 연구 (A Study on Autofocus Method for Back-Projection Algorithm under the Squint Mode in Synthetic Aperture Radar)

  • 황정훈;김환우
    • 전자공학회논문지
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    • 제54권7호
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    • pp.81-89
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    • 2017
  • 요동이 존재하는 환경에서, 요동 측정 오차에 의한 성능 저하를 극복하기 위한 신호처리 방식의 자동초점(Autofocus, AF) 기법의 적용은 필수적이다. 본 논문에서는 스퀸트 모드에서 획득한 합성 개구면 레이다 데이터에 역투영 알고리즘(back-projection algorithm, BPA)으로 영상을 형성하고, AF를 효과적으로 적용하기 위한 방식을 연구하였다. 자동 초점 기법의 효과적인 적용을 위해 BPA 영상을 회전한 상태로 형성하는 방식을 제안하며, 이때 필요한 후처리 도플러 위치 정렬 함수를 유도하였으며, 비행시험을 통해 획득한 SAR(Synthetic Aperture Radar, SAR) 원시 데이터에 적용하여 성능 개선을 확인함으로써, 실 데이터에서도 유효한 방식임을 확인하였다.

선별적인 임계값 선택을 이용한 준지도 학습의 SAR 분류 기술 (Semi-Supervised SAR Image Classification via Adaptive Threshold Selection)

  • 도재준;유민정;이재석;문효이;김선옥
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제27권3호
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    • pp.319-328
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    • 2024
  • Semi-supervised learning is a good way to train a classification model using a small number of labeled and large number of unlabeled data. We applied semi-supervised learning to a synthetic aperture radar(SAR) image classification model with a limited number of datasets that are difficult to create. To address the previous difficulties, semi-supervised learning uses a model trained with a small amount of labeled data to generate and learn pseudo labels. Besides, a lot of number of papers use a single fixed threshold to create pseudo labels. In this paper, we present a semi-supervised synthetic aperture radar(SAR) image classification method that applies different thresholds for each class instead of all classes sharing a fixed threshold to improve SAR classification performance with a small number of labeled datasets.

SAR-GMTI에서 지상이동표적의 속도 추정 기법 (Ground Moving Target's Velocity Estimation in SAR-GMTI)

  • 배창식;전현무;양동혁;양훈기
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권2호
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    • pp.139-146
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    • 2017
  • 본 논문에서는 2채널 displaced phase center antenna(DPCA) 기반의 SAR-GMTI 시스템에서 지상이동 표적의 속도 정보를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제시된 알고리즘에서는 이동표적의 across-track 속도는 기존의 along-track interferometry(ATI) 기법을 이용하여 추정이 가능하다고 가정한 후 표적의 along-track 속도를 추정하는 방법을 제시한다. 이를 위해 기존 이동표적 구조를 변형하여 이동표적 속도를 영으로 만들고, 이를 레이다 속도에 반영하여 레이다 속도가 변화된 새로운 기하학적 구조를 얻는다. 이후 합성 개구면(synthetic aperture) 내의 subaperture 신호에 대한 푸리에 변환을 통해 공간 주파수 중심점 위치를 이용하여 표적의 along-track 속도를 추정한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 속도 추정 성능을 검증하고, 또한 추정된 속도가 보상되어 이동표적 영상의 해상도 및 SINR이 개선됨을 보인다.

바이스태틱 ISAR 영상 형성을 위한 회전운동보상 기법 연구 (A Study on Rotational Motion Compensation Method for Bistatic ISAR Imaging)

  • 강병수;유보현;김경태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제28권8호
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    • pp.670-677
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    • 2017
  • 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.