• 제목/요약/키워드: Collision-avoidance radar

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저가형 DSP를 사용하는 FMCW 레이더 신호처리부의 효율적 구현 방안 (Efficient Implementation of FMCW Radar Signal Processing Parts Using Low Cost DSP)

  • 오우진
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권4호
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    • pp.707-714
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    • 2016
  • 차량용 능동안전 시스템은 전방충돌방지, 차선이탈 경보, 차선변경 지원 등이 있으며 소형차에 도입될 정도로 대중화되고 있다. 대표적인 능동안전 시스템인 FMCW 레이더는 가격 경쟁력과 성능개선을 위해 전방과 측면용 레이더의 통합과 위상배열이나 다중 안테나의 적용이 연구되고 있다. 본 논문에서는 이러한 차량용 FMCW레이더 시스템의 신호처리부를 저가의 DSP로 구현하기 위한 효율적인 방안들을 제안한다. PWM기반의 아날로그 변환, 계산량을 줄이는 근사화 기법, 효율적인 벡터연산 등을 제안하고 구현하였다. 구현된 신호처리 보드는 1.4ms의 펄스 반복간격에서 1024길이의 FFT 처리가 실시간 성능을 보였다. 실제 도로 실험에서 10Hz의 갱신율로 실시간 동작과 성능을 확인하였다.

도로 장애물 경보를 위한 Ka-대역 펄스 도플러 레이다 시스템 개발 및 성능시험 (Development and Performance Test of Ka-Band Pulsed Doppler Radar System for Road Obstacle Warning)

  • 정정수;서영호;곽영길
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제25권1호
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    • pp.99-107
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    • 2014
  • 돌발적으로 발생하는 도로 장애물은 고속으로 주행하는 차량의 안전운행을 위협한다. 따라서, 악천후 시에도 도로상의 돌발 장애물을 탐지하고, 충돌을 방지할 수 있는 전천후 레이다 센서에 대한 관심이 높아지고 있다. 본 논문에서는 도로 장애물 탐지 및 경보를 위한 Ka-대역 펄스 도플러 레이다 시험모델의 설계 제작 및 성능시험 결과를 제시한다. 레이다 센서는 도로 환경조건에 적합하고, 다양한 고정 및 이동 장애물에 대하여 탐지, 추적 및 차선 식별 기능이 요구된다. 개발된 레이다는 안테나, 송수신기, 신호처리기 및 제어기로 구성된다. 주요 적용 기술은 고정 장애물 탐지를 위한 클러터 맵 기반 변화 탐지 기법, 이동 장애물 속도 탐지를 위한 도플러 추정 기법, 그리고 차선 식별을 위한 3-horn 모노펄스 방위각 추정 및 추적 기법이 포함된다. 개발된 레이다 시스템의 장애물 탐지와 차량 감시 성능은 성능시험과 환경시험을 통하여 설계 요구 조건을 만족하는 것으로 확인되었다.

우주감시를 위한 L-Band 위상배열레이다 시스템 설계 (Design of L-Band-Phased Array Radar System for Space Situational Awareness)

  • 이종현;최은정;문현욱;박준태;조성기;박장현;조중현
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권3호
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    • pp.214-224
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    • 2018
  • 지속적인 우주개발은 인공위성의 지구 추락, 우주잔해물과 우주선 간의 충돌 등 우주위험의 발생 가능성을 크게 증가 시킨다. 국내에서는 이러한 우주위험을 감시하기 위한 광학감시체계 구축은 진행하였으나, 독자적인 상시 우주감시 정보 획득 능력을 갖는 우주감시 레이다기술에 대해서는 확보가 필요한 실정이다. 본 논문에서는 재진입하는 우주물체의 추락 위험 및 저궤도 자국 위성의 충돌 위험에 대응하기 위한 우주감시 임무 분석 및 레이다 요구사항 도출을 통해, 우주물체의 탐지 및 추적을 위한 L-band 위상배열레이다 시스템을 제안한다. 우주감시 임무 분석 및 미국, 유럽 등 해외 선진 시스템의 사례 분석을 바탕으로 레이다 고려사항을 정의하고 레이다를 설계하였으며, 지름 10 cm 우주 파편에 대해 최대탐지거리 1,576 km를 가질 뿐, 아니라 탐지 범위 분석을 통해 국내 운용 중인 인공위성에 대해 우주감시 임무 수행이 가능함을 확인하였다.

시뮬레이션을 활용한 ADS-B와 TCAS의 탐지 성능 비교 (Detection Performance Comparison of ADS-B and TCAS Using Simulation)

  • 소준수;구성관;홍교영
    • 한국항행학회논문지
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    • 제19권6호
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    • pp.465-472
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    • 2015
  • TCAS (traffic alert and collision avoidance system)의 성능 향상을 위해서는 각종정보를 송신해주는 센서의 성능이 향상되어야 한다. 본 논문에서는 성능향상을 위해 기존에 사용 중인 레이더와 같은 센서를 대신하여 차세대 항공관제시스템인 ADS-B (automatic dependent surveillance-broadcast)를 적용하였다. 또한 ADS-B에서 초정밀 GPS (global positioning system) 보정시스템인 SBAS (satellite based augmentation system)의 정보를 사용하여 향상된 위치정확도를 TCAS에 적용할 수 있을 것이라 가정하고 TCAS와 ADS-B를 분석하였다. 시뮬레이션을 해본 결과, 이러한 ADS-B의 도움을 받는 TCAS 장비는 사전에 항공기의 위치를 파악하여 CPA (closest ponit of approach)를 계산할 수 있고 불필요한 RA (resolution advisory) 동작을 감소시킬 수 있다는 것이 확인되었고, 또한 조종사의 업무로드 감소와 불필요한 RA동작이 줄어듦에 따른 연료소비나 시간 등에 대한 장점이 있음이 확인되었다.

TERPROM 기반의 저고도 지형추적시스템 개발 (Development of Low Altitude Terrain Following System based on TERain PROfile Matching)

  • 김종섭;조인제;이동규;강임주
    • 제어로봇시스템학회논문지
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    • 제21권9호
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    • pp.888-897
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    • 2015
  • A flight capability to take a terrain following flight near the ground is required to reduce the probability that a fighter aircraft can be detected by foe's radar fence in the battlefield. The success rate for mission flight has increased by adopting TFS (Terrain Following System) to enable the modern advanced fighter to fly safely near the ground at the low altitude. This system has applied to the state-of-the-art fighter and bomber, such as B-1, F-111, F-16 E/F and F-15, since the research begins from 1960's. In this paper, the terrain following system and GCAS (Ground Collision Avoidance System) was developed, based on a digital database with UTAS's TERPRROM (TERrain PROfile Matching) equipment. This system calculates the relative location of the aircraft in the terrain database by using the aircraft status information provided by the radar altimeter and the INS (Inertial Navigation System), based on the digital terrain database loaded previously in the DTC (Data Transfer Cartridge), and figures out terrain features around. And, the system is a manual terrain following system which makes a steering command cue refer to flight path marker, on the HUD (Head Up Display), for vertical acceleration essential for terrain following flight and enables a pilot to follow it. The cue is based on the recognized terrain features and TCH (Target Clearance Height) set by a pilot in advance. The developed terrain following system was verified in the real-time pilot evaluation in FA-50 HQS (Handling Quality Simulator) environment.

24GHz 차량 추돌 예방 시스템-온-칩용 자체 내부검사회로 설계 (Built-In Self-Test Circuit Design for 24GHz Automotive Collision Avoidance Radar System-on-Chip)

  • 임재환;김성우;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 춘계학술대회
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    • pp.713-715
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    • 2012
  • 본 논문은 24GHz 차량 추돌 예방 레이더 시스템-온-칩을 위한 입력 임피던스, 전압이득 및 잡음지수를 자동으로 측정할 수 있는 새로운 형태의 고주파 자체 내부검사(BIST, Built-In Self-Test) 회로를 제안한다. 이러한 BIST 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}$=140/120GHz)으로 설계되어 있다. 알고리즘은 LabVIEW로 구현되어 있다. BIST 알고리즘은 입력 임피던스 정합과 출력 직류 전압 측정원리를 이용한다. 본 논문에서 제안하는 방법은 자동으로 쉽게 고주파 회로의 성능변수를 측정할 수 있기 때문에 시스템-온-칩의 저가 성능 검사의 대안이 될 것으로 기대한다.

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충돌회피시스템을 적용한 선박의 Autopilot에 관한 연구 (A Study on Ship Autopilot with Collision Avoidance System)

  • 최항섭;박동호;오의석
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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    • pp.1873-1874
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    • 2008
  • 본 연구는 근접상황의 선박 간 충돌회피시스템을 개발하기 위한 연구로서 근거리 조우상황에서 발생하는 선박충돌사고를 감소시키기 위한 선박충돌회피 설계방법을 제시한다. 이 설계모델은 레이다(Radar), 선박자동식별장치(AIS : Automatic Identification System)와 자동조타장치(Autopilot)를 충돌회피시스템에 연계하여 선박 간 충돌 사고를 사전에 예측하고 자동회피 방법을 제안한 것이다.

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차량 충돌 예방 레이더 시스템-온-칩용 77GHz 고주파 전단부 설계 (Design of 24GHz Low Noise Amplifier for Automotive Collision Avoidance Radar)

  • 김신곤;이정훈;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.815-817
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    • 2012
  • 본 논문에서는 차량 충돌 예방 레이더 시스템-온-칩용 77GHz 고주파 전단부(RF front-end)를 제안한다. 이러한 고주파 전단부는 77GHz의 동작주파수를 가진 저 잡음 증폭기와 고주파 전력 증폭기로 구성된다. 이러한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계되어 있다. 저잡음 증폭기의 경우 전압이득이 36dB로 최근 발표된 연구결과 중 가장 우수한 수치를 보였다. 전력 증폭기는 포화전력과 출력 $P_{1dB}$이 18dBm과 15dBm으로 기존 연구결과 중 가장 우수한 결과를 각각 보였다.

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차량 충돌 예방 레이더 시스템-온-칩용 24GHz 믹서 설계 (Design of 24GHz Mixer for Automotive Collision Avoidance Radar)

  • 김철환;김신곤;임재환;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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    • pp.766-767
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    • 2013
  • 본 논문에서는 차량 충돌 예방 레이더 시스템-온-칩용 24GHz 믹서(Mixer)를 제안한다. 이러한 회로는 24GHz의 동작주파수를 가지며, Gilbert 셀 구조로 구성된다. 이러한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정 ($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계되어 있다. 제안한 회로는 10.96dB의 변환이득으로 최근 발표된 연구결과 중 가장 우수한 수치를 보였다. 또한 7.62dBm의 우수한 IIP3의 특성과 -43.64dB의 입력/출력 반사손실 (S11/S22) 및 -49.3dB의 LO-RF간 격리 특성 (S12)으로 기존 연구결과 중 가장 우수한 결과를 각각 보였다.

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차량 추돌 예방 레이더용 24GHz 저잡음증폭기 설계 (Design of 24GHz Low Noise Amplifier for Automotive Collision Avoidance Radar)

  • 최성규;임재환;김성우;류지열;노석호
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2012년도 추계학술대회
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    • pp.829-831
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    • 2012
  • 본 논문은 차량 추돌 예방 레이더용 고 이득 저전력 저잡음 특성을 가진 24GHz 저잡음 증폭기(LNA)를 제안한다. 이러한 회로는 TSMC $0.13{\mu}m$ 혼성신호/고주파 CMOS 공정($f_T/f_{MAX}=120/140GHz$)으로 설계되어 있다. 증폭기의 전압 이득을 향상시키기 위해 2단 캐스코드 구조로 구성되어 있다. 제안한 저잡음 증폭기는 최근 발표된 연구결과에 비해 41dB의 가장 높은 전압이득과 3.7dB의 가장 낮은 잡음지수 및 2.8dBm의 가장 우수한 IIP3 특성을 각각 보였다.

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