• 제목/요약/키워드: 3D Surveillance Radar

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함정 탑재 2차원/3차원 탐색레이더 선택의 고려 요소 (Parameters for Selecting the Shipboard 2D/3D Surveillance Radar)

  • 박태용
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제18권1호
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    • pp.233-237
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    • 2014
  • 레이더 기술의 발전 추세 및 나날이 증가하는 대공 위협에 대한 대응시간의 단축을 위해 함정에 3차원 탐색레이더의 탑재가 선호되고 있다. 본 논문에서는 3차원 탐색레이더가 2차원 탐색레이더 대비 대응시간이 얼마나 단축되는지 실험을 통해 확인하였고 함정의 임무, 성능, 주변국 위협 현황, 경제적 여건 등 최적의 레이더 선택을 위한 고려 요소에 대해 제안하였다.

다중 경로 환경 상태에서 다중 빔 탐색 레이다의 표적 고도 추출 (Target Altitude Extraction for Multibeam Surveillance Radar in Multipath Environmental Condition)

  • 정명수;홍동희;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1203-1210
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    • 2007
  • 다중 빔 탐색 3D 레이다는 디지털 빔 형성 기술을 이용하여 수신시 적층 빔을 형성하는 최신의 3D 레이다 기술이다. 본 논문에서는 다중 경로 환경 상태에서 다중 빔 3D 레이다의 저고도 표적의 고도 추출을 위한 방법을 제안하고 고찰해 보고자 한다. 다중 빔 레이다에서 저고도 표적에서 발생하는 다중 경로 전파 및 레이다 신호 발생 모델링에 대해 기술하고, 거울 반사 상황에서 효과적으로 표적 고도를 추출하기 위해 nelder-mead simplex multipath reduction(NMSMR) 기법에 대해 기술한다. 제안된 알고리듬의 성능을 다양한 표적 고도와 레이다 주파수에 대해 시뮬레이션으로 확인하였다.

정상 환경 상태에서 다중 빔 탐색 레이다의 표적 고도 추출 (Target Altitude Extraction for Multibeam Surveillance Radar in Normal Environmental Condition)

  • 정명수;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권9호
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    • pp.1090-1097
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    • 2007
  • 다중 빔 탐색 레이다는 디지털 빔 형성 기술을 이용하여 수신시 적층 빔을 형성하는 최신의 3D(3 Dimensional) 레이다 기술이다. 본 논문에서는 다중 빔 3D 레이다의 빔 형성기 설계 개념 및 다중 경로 현상이 없는 정상 환경 상태에서 표적 고도 추출 방법을 제안하고 고찰해 보고자 한다. FFT(Fast Fourier Transform)수신 빔형성기에서 안테나 정현 공간(sine space) 좌표계 기반으로 표적 고도 추출 알고리듬에 대해 기술하였다. 제안된 알고리듬은 1개의 look-up 테이블을 이용하여 다양한 고도 및 레이다 주파수 대역에 대해서 일치하는 결과가 나오는 것을 시뮬레이션으로 확인하였다.

다중경로 환경에서 다중빔 탐색레이더에 적용 가능한 표적 고각오차 혼성 보정 기법 (Hybrid Compensation Technique on Low Elevation Angle Errors for Multibeam Surveillance Radar in Multipath Environment)

  • 김관성;정명수;정창식
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.365-372
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    • 2013
  • The multibeam surveillance radar is a state-of-art of 3D radar technology. It applies the stacked beams realized by a digital beamformer. In this paper, a hybrid compensation technique on elevation angle errors for low elevation angle targets over the sea in multipath radar environments is proposed. The proposed method can be applied to stacked beam radars. Double null algorithm based on maximum likelihood method in 3-D beamspace domain works well unless the phase difference between the two rays(direct and specular path) is close to $0^{\circ}$ and the magnitude of reflection coefficient is close to 0. To overcome these problems, we propose a hybrid compensation technique which uses the selective double null algorithm and the beam-ratio compensation technique for low-elevation errors on a log scale. Results of computer simulation show that the proposed method outperform conventional monopulse method and double null algorithm only under various multipath environments.

함정용 탐색레이더 안테나의 구동 토크 분석 및 감쇄에 대한 연구 (Study on Analysis of Driving Torque and Reduction for Naval Surveillance Radar Antenna)

  • 김승우;양윤석
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제12권3호
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    • pp.388-395
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    • 2009
  • Surveillance Radar System for naval vessels is a primary core sensor for command and fire control, and provides CFCS(Command and Fire Control System) information for 3-D surveillance and fire control. It's composed of Antenna, Transmitter/Receiver, Signal Processor, and Air drier, which are installed on and under deck. They should be designed and produced in order to endure at any operating circumstances. This paper analyzes load of a driving part for driving the antenna considering factors under external operating circumstances, and proposes a condition of load for maintaining fixed RPM through analyzing internal load of the driving part, and how to reduce the load to meet the condition. This paper is verified through experimental studies.

Performance Analysis of Sensor Systems for Space Situational Awareness

  • Choi, Eun-Jung;Cho, Sungki;Jo, Jung Hyun;Park, Jang-Hyun;Chung, Taejin;Park, Jaewoo;Jeon, Hocheol;Yun, Ami;Lee, Yonghui
    • Journal of Astronomy and Space Sciences
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    • 제34권4호
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    • pp.303-314
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    • 2017
  • With increased human activity in space, the risk of re-entry and collision between space objects is constantly increasing. Hence, the need for space situational awareness (SSA) programs has been acknowledged by many experienced space agencies. Optical and radar sensors, which enable the surveillance and tracking of space objects, are the most important technical components of SSA systems. In particular, combinations of radar systems and optical sensor networks play an outstanding role in SSA programs. At present, Korea operates the optical wide field patrol network (OWL-Net), the only optical system for tracking space objects. However, due to their dependence on weather conditions and observation time, it is not reasonable to use optical systems alone for SSA initiatives, as they have limited operational availability. Therefore, the strategies for developing radar systems should be considered for an efficient SSA system using currently available technology. The purpose of this paper is to analyze the performance of a radar system in detecting and tracking space objects. With the radar system investigated, the minimum sensitivity is defined as detection of a $1-m^2$ radar cross section (RCS) at an altitude of 2,000 km, with operating frequencies in the L, S, C, X or Ku-band. The results of power budget analysis showed that the maximum detection range of 2,000 km, which includes the low earth orbit (LEO) environment, can be achieved with a transmission power of 900 kW, transmit and receive antenna gains of 40 dB and 43 dB, respectively, a pulse width of 2 ms, and a signal processing gain of 13.3 dB, at a frequency of 1.3 GHz. We defined the key parameters of the radar following a performance analysis of the system. This research can thus provide guidelines for the conceptual design of radar systems for national SSA initiatives.

3차원 탐색 레이더용 고속 실시간 신호처리기 개발 (Development of High-Speed Real-Time Signal Processing for 3D Surveillance Radar)

  • 배준우;김봉재;최재흥;정래형
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권7호
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    • pp.737-747
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    • 2013
  • 개발된 3차원 탐색 레이더는 저속으로 기동 중인 작은 RCS(Radar Cross Section)를 갖는 다수의 표적을 TWS(Track While Scan) 방식을 활용하여 실시간으로 탐지, 추적하여 표적의 거리, 속도, 각도 정보를 추출하는 펄스도플러(pulsed-doppler) 방식의 레이더이다. 본 논문에서는 고속으로 기동하는 표적을 탐지하기 위한 일반적인 레이더 신호처리 기법과 비교하여 영속도 근처의 저속 표적을 탐지하기 위한 속도 채널 처리 및 클러터맵 생성기법, 생성된 클러터맵을 활용하여 표적 정보를 획득하기 위한 신호처리 기법을 기술하며, 고속 다중 DSP가 탑재된 상용(COTS: Commercial Off-The-Shelf) 보드를 활용하여 개발된 3차원 탐색 레이더용 실시간 신호처리기의 HW/SW 구조 설계 및 탑재 알고리즘, 시험 결과 등을 제시한다.

A 3 ~ 5 GHz CMOS UWB Radar Chip for Surveillance and Biometric Applications

  • Lee, Seung-Jun;Ha, Jong-Ok;Jung, Seung-Hwan;Yoo, Hyun-Jin;Chun, Young-Hoon;Kim, Wan-Sik;Lee, Noh-Bok;Eo, Yun-Seong
    • JSTS:Journal of Semiconductor Technology and Science
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    • 제11권4호
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    • pp.238-246
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    • 2011
  • A 3-5 GHz UWB radar chip in 0.13 ${\mu}m$ CMOS process is presented in this paper. The UWB radar transceiver for surveillance and biometric applications adopts the equivalent time sampling architecture and 4-channel time interleaved samplers to relax the impractical sampling frequency and enhance the overall scanning time. The RF front end (RFFE) includes the wideband LNA and 4-way RF power splitter, and the analog signal processing part consists of the high speed track & hold (T&H) / sample & hold (S&H) and integrator. The interleaved timing clocks are generated using a delay locked loop. The UWB transmitter employs the digitally synthesized topology. The measured NF of RFFE is 9.5 dB in 3-5 GHz. And DLL timing resolution is 50 ps. The measured spectrum of UWB transmitter shows the center frequency within 3-5 GHz satisfying the FCC spectrum mask. The power consumption of receiver and transmitter are 106.5 mW and 57 mW at 1.5 V supply, respectively.

함정용 탐색레이다 전자빔보상 알고리즘 (Electronic Beam Stabilization Algorithm For Ship-borne Surveillance Radar)

  • 이민준;김승각
    • 대한전자공학회논문지TC
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    • 제41권2호
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    • pp.71-75
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    • 2004
  • 함정의 피치 및 롤의 변화에 따라 탑재된 3차원 위상배열 레이다의 빔조향 방향이 변화하게 된다. 이와 같은 환경에서 빔을 원하는 방향으로 조향하기 위해서 기계적인 안정화 장치나 전자빔 보상 방법을 사용할 수 있다. 레이다의 무게나 부피등의 측면을 고려하면 전자빔 보상 방법이 장점이 있다. 이 논문에서는 전자빔 보상방법을 제안하고 시뮬레이션을 통해 결과를 제시하였다.

해안 경계 지능화를 위한 AI학습 모델 구축 방안 (A Methodology of AI Learning Model Construction for Intelligent Coastal Surveillance)

  • 한창희;김종환;차진호;이종관;정윤영;박진선;김영택;김영찬;하지승;이강욱;김윤성;방성완
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제23권1호
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    • pp.77-86
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    • 2022
  • 본 연구의 궁극적인 목표인 지능형 해안 경계 체계 구축을 위해, 본 논문에서는 먼저 해안경계 지능화를 위한 AI 학습 모델의 구축 방안을 제시하였다. 우리는 3면이 바다로 이루어져있고 남과 북이 대치하는 상황으로 인해 해안 경계가 중요한 국가적 과업인 나라이다. 국방개혁 2.0에 의해 해안경계를 담당하고 있는 R/D (Radar) 운용인력이 감소하고 복무 기간이 단축되고 있다. 특히, 레이더와 같이 고도의 장비를 다루는 데에는 휴먼 에러가 발생할 개연성은 늘 상존하는 것이다. 해안 경계와 인공지능의 접목은 정부의 인공지능 국가전략의 구현과 확대라는 목표에도 필요 충분한 시점에 와 있다. 지능형 해안 경계 체계 구축을 위한 AI학습 모델 개발의 기능별 방안을 제시하였다. R/D신호 분석 AI모델 개발, 책임해역 분석 AI모델 개발, 표적 관리 자동화 기능으로 구분하였다. 이를 실현하기 위한 3단계 추진 전략을 살펴보았다. 1단계는 AI 학습모델 구축의 통상적인 단계로써, 데이터 수집, 데이터 저장, 데이터 여과, 데이터 정제, 데이터 변환 등이 이루어진다. 2단계에서는 R/D 특성에 기초해 신호분석을 실시하고, 실상과 허상을 분류하는 AI 학습모델 개발을 진행하고, 책임해역을 분석하고, 취약지역/시간 분석을 실시한다. 최종 단계에서는 AI 학습모델의 검증, 가시화 및 시연 등이 이루어진다. 군 무기체계에 AI 기술이 접목돼 지능화된 무기체계로 바뀌는 최초의 성과가 달성된다.