• 제목/요약/키워드: Ground-based radar

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Adaptive Clutter Prewhitening Filter와 Doppler Filter Bank를 이용한 레이다 Clutter 제거 알고리듬의 성능에 관한 연구 (A Study on the Performance of a Radar Clutter Suppression Algorithm Based on the Adaptive Clutter Prewhitening Filter and Droppler Filter Bank)

  • 김용호;이황수;은종관;이원길
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권6호
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    • pp.140-146
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    • 1989
  • 일반적으로 레이다 표적은 클러터 환경에 있으며 클러터 제거가 요구된다. 클러터는 지표, 기상 조건의 변화로 부터 발생되는 원하지 않는 레이다 반사파로 클러터의 통계적 특성은 시간, 거리 그리고 방향에 따라 변화함으로 효과적인 클러터 제거를 위하여 적응 신호 처리가 필요하다. 본 논문에서는 clutter whitening filter와 doppler filter bank를 이용한 클러터 제거 알고리듬을 제안하였으며 그 성능을 종래의 비적응 클러터 제거 알고리듬의 성능과 비교하였다. Clutter whitening filter 알고리듬 Burg가 제안한 최대 엔트로피 방법을 이용하였다.

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상수관로 탐사에 대한 지중레이더의 적용가능성에 관한 연구 (A Study on Applicability of Water Pipe Detecting Using GPR)

  • 이원종;임성민;최윤수;민관식
    • 지적과 국토정보
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    • 제45권2호
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    • pp.131-147
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    • 2015
  • 현대사회에서는 통신 전기 상하수도 가스 등 도시기반 시설물들을 지하에 매설하게 되면서 굴착공사로 인한 많은 사고 위험을 내재하게 되었다. 사고를 방지하기 위해서는 매설된 지하시설물에 대한 정확한 위치와 속성정보가 구축되어야 한다. 하지만 2004년부터 2009년까지 상수관로의 공공측량성과심사를 분석한 결과, 관로매설 전 시행하는 위치측량은 신규관로만을 관측하며 전자유도 탐사는 콘크리트 구간에서 자장간섭으로 인한 탐지 불가와 금속관로만을 탐사하는 한계점으로 인해 52.4%의 저조한 탐사율을 보이고 있다. 따라서 탐사율을 향상할 수 있는 정확하고 효과적인 탐사 기법에 대한 개발과 검증이 필요하다. 본 연구에서는 매설 전 금속관로와 비금속관로에 대한 위치측량 결과를 기준으로 정하여 지중레이더와 전자유도탐사를 통해 얻은 값과 비교 분석하였다. 그 결과 콘크리트구간 100%, 비포장구간 94.7%, 아스팔트구간 60%의 탐사율을 보여 지하매설물 탐사 시에 지중레이더 탐사의 적용가능성을 확인하였다.

지표투과레이다(Ground Penetrating Radar)를 이용한 온양편마암의 풍화특성 고찰 (Weathering Characteristics of On-Yang Gneiss using Ground Penetrating Radar)

  • 신성렬;박부성;장원일
    • 지구물리와물리탐사
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    • 제2권1호
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    • pp.1-7
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    • 1999
  • 본 연구에서는 온양편마암이 분포하는 지역을 대상으로 지표지질조사, 핸드오거 보링, 시추조사 및 GPR탐사 등을 통하여 변성암의 풍화특성을 파악하였다. 지표지질조사 및 시추조사 결과 조사대상 구간의 호상편마암은 엽리를 따라 발달된 수평절리 및 2 Sets의 수직절리가 발달하고 성인에 기인한 조성광물의 배열에 따른 차별풍화로 우백대가 우흑대보다 훨씬 높은 강도특성을 보였다. GPR탐사 결과, GPR단면도는 엽리의 방향성을 명확히 보여주며, 편마암 특유의 조성광물 배열상태와 조성광물 및 불연속면의 발달정도에 기인한 차별풍화의 전형적인 형태를 보였다. 특히 힐버트변환을 통한 순간위상 단면도는 엽리의 방향성 및 연속성을 명확히 보여주었다. 그러나 호상편마암에 대한 GPR탐사시 광물조성에 따라 뚜렷한 반사특성을 보이므로 토사층 및 기반암의 심도 파악이 매우 어렵기 때문에 반드시 시추 및 굴절법 탄성파탐사 등을 이용, 결과물을 상호비교하는 것이 바람직하다.

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지표투과레이더와 적외선카메라를 이용한 아스팔트 포장 시공 관리 방법 (Construction Management Method for Asphalt Paving Using Ground Penetrating Radar and an Infrared Camera)

  • 백종은;박희문;유평준;임재규
    • 한국도로학회논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.1-9
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    • 2015
  • PURPOSES : The objective of this study is to propose a quality control and quality assurance method for use during asphalt pavement construction using non-destructive methods, such as ground penetrating radar (GPR) and an infrared (IR) camera. METHODS : A 1.0 GHz air-coupled GPR system was used to measure the thickness and in situ density of asphalt concrete overlay during the placement and compaction of the asphalt layer in two test construction sections. The in situ density of the asphalt layer was estimated based on the dielectric constant of the asphalt concrete, which was measured as the ratio of the amplitude of the surface reflection of the asphalt mat to that of a metal plate. In addition, an IR camera was used to monitor the surface temperature of the asphalt mat to ensure its uniformity, for both conventional asphalt concrete and fiber-reinforced asphalt (FRA) concrete. RESULTS : From the GPR test, the measured in situ air void of the asphalt concrete overlay gradually decreased from 12.6% at placement to 8.1% after five roller passes for conventional asphalt concrete, and from 10.7% to 5.9% for the FRA concrete. The thickness of the asphalt concrete overlay was reduced from 7.0 cm to 6.0 cm for the conventional material, and from 9.2 cm to 6.4 cm for the FRA concrete. From the IR camera measurements, the temperature differences in the asphalt mat ranged from $10^{\circ}C$ to $30^{\circ}C$ in the two test sections. CONCLUSIONS : During asphalt concrete construction, GPR and IR tests can be applicable for monitoring the changes in in situ density, thickness, and temperature differences of the overlay, which are the most important factors for quality control. For easier and more reliable quality control of asphalt overlay construction, it is better to use the thickness measurement from the GPR.

LTE-Based Passive Bistatic Radar System for Detection of Ground-Moving Targets

  • Raja Abdullah, Raja Syamsul Azmir;Salah, Asem Ahmad;Ismail, Alyani;Hashim, Fazirulhisyam;Abdul Rashid, Nur Emileen;Abdul Aziz, Noor Hafizah
    • ETRI Journal
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    • 제38권2호
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    • pp.302-313
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    • 2016
  • Use of a passive bistatic radar (PBR) system in the surveillance or monitoring of an area has its advantages. For example, a PBR system is able to utilize any available signal of opportunity (for example, broadcasting, communication, or radio navigation signals) for the purposes of surveillance. With this in mind, there are potentially many research areas to be explored; in particular, the capability of signals from existing and future communication systems, such as 4G and 5G. Long-Term Evolution (LTE) is the world's most current communication system. Given this fact, this paper presents the latest feasibility studies and experimental results from using LTE signals in PBR applications. Details are provided about aspects such as signal characteristics, experimental configurations, and SNR studies. Six experimental scenarios are carried out to investigate the detection performance of our proposed system on ground-moving targets. The ability to detect is demonstrated through use of the cross-ambiguity function. The detection results suggest that LTE signals are suitable as a source signal for PBR.

클래스 불균형 데이터를 이용한 나이브 베이즈 분류기 기반의 이상전파에코 식별방법 (Naive Bayes Classifier based Anomalous Propagation Echo Identification using Class Imbalanced Data)

  • 이한수;김성신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1063-1068
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    • 2016
  • 이상전파에코는 대기 관측을 위해서 사용되는 레이더 전파가 온도나 습도에 의해서 발생하는 이상굴절에 의해서 발생하는 신호로, 지상에 설치된 기상레이더에 자주 발생하는 비기상에코이다. 기상예보의 정확도를 높이기 위해서는 레이더 데이터의 정확한 분석이 필수적이기 때문에 이상전파에코의 제거에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 다양한 레이더 관측변수를 나이브 베이지안 분류기에 적용하여 이상전파에코를 식별하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 수집된 데이터가 클래스 불균형 문제를 내포하고 있는 점을 고려하여, SMOTE 기법을 이용하였다. 실제 이상전파에코 발생 사례를 통해, 제안한 방법이 성능을 표출하는 것을 확인하였다.

수문기상학적 활용을 위한 레이더 강우자료 생산(I) : 편의보정 및 오차분포 산정 (Generation of radar rainfall data for hydrological and meteorological application (I) : bias correction and estimation of error distribution)

  • 김태정;이동률;장상민;권현한
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제50권1호
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    • pp.1-15
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    • 2017
  • 최근 기후변화로 인하여 발생하는 기상재해 및 위험기상 현상의 대비를 위하여 조밀한 시공간적 해상도를 갖는 레이더 강우가 활용되고 있지만 널리 사용되는 Marshall-Palmer의 Z-R 관계식으로 추정된 레이더 강우는 과소추정의 문제점이 있다. 본 연구는 이러한 문제점을 해결하기 위하여 분위회귀 분석기법을 통한 레이더 강우자료 편의보정 기법과 Copula 함수를 연계한 강우자료 확충기법을 개발하였다. 본 연구에서 개발된 모형을 통하여 편의가 보정된 시계열 레이더 강우자료 효율을 통계적으로 분석한 결과 우수한 모형성능을 확인하였으며 Copula 기법을 이용하여 지상강우 및 레이더 강우자료를 확충한 결과 기존의 강우특성을 현실적으로 재현하는 것을 확인하였다. Copula 기법을 통한 강우자료 확충기법은 레이더 강우의 오차분포를 평가하는데 유용하게 활용될 것으로 판단된다.

교육용 레이다 시스템의 제작 및 실험 (Construction and Experiment of an Educational Radar System)

  • 지영훈;이훈열
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.293-302
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    • 2014
  • 원격탐사에서 주로 사용되는 레이다 시스템에는 인공위성, 항공기 및 지상용 SAR 시스템을 비롯하여 산란계와 도플러 레이다 등이 있다. 이러한 시스템들은 고가의 장비들로 구성되며, 운용하는 데에 매우 전문적인 기술을 필요로 한다. 일반적인 대학이나 연구소에서는 장비의 구성과 운용에 대한 경험을 얻기 힘들기 때문에 레이다 및 SAR를 이용한 새로운 적용 분야를 이해하고 개척해 나아가는데 필수적인 하드웨어적 원리를 배우고 실습하기에 어려운 실정이다. 이를 극복하기 위하여 이 논문에서는 미국 MIT에서 제공하는 Cantenna 시스템의 설계도를 기반으로 한 레이다 시스템을 저가로 제작하고 실험한 내용을 소개한다. 제작된 레이다는 총 세 가지의 방식으로 운영되었는데, 첫째, 도플러 레이다를 이용하여 이동하는 차량의 속도를 측정하였고 둘째, 거리해상도를 가지는 레이다 방식을 이용하여 이동하는 두 물체의 움직임을 측정하였다. 마지막으로, 지상용 SAR 방식으로 방위각 해상도를 높여 이차원의 영상을 획득하였다. 추가적으로 영상화에 사용되는 Deramp-FFT 알고리즘과 ${\omega}-k$ 알고리즘의 비교 및 안테나의 위치 측정 오차에 따른 영향을 분석하기 위해 시뮬레이션을 수행하였다. 향후 샘플링 주파수의 증가, I/Q 샘플링 및 보다 안정적인 회로를 구현하면 무인 항공기에 탑재할 수 있는 가벼운 SAR 시스템으로도 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

Characteristics of the Polar Ionosphere Based on the Chatanika and Sondrestrom Incoherent Scatter Radars

  • Kwak, Young-Sil;Ahn, Byung-Ho
    • Ocean and Polar Research
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    • 제26권3호
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    • pp.489-499
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    • 2004
  • The climatological characteristics of the polar ionospheric currents obtained from the simultaneous observations of the ionospheric electric field and conductivity are examined. For this purpose, 43 and 109 days of measurements from the Chatanika and Sondrestrom incoherent scatter radars are utilized respectively. The ionospheric current density is compared with the corresponding ground magnetic disturbance. Several interesting characteristics about the polar ionosphere are apparent from this study: (1) The sun determines largely the conductance over the Sondrestrom radar, while the nighttime conductance distribution over the Chatanika radar is significantly affected by auroral precipitation. (2) The regions of the maximum N-S electric field over the Chatanika radar are located approximately at the dawn and dusk sectors, while they tend to shift towards dayside over the Sondrestrom radar. The N-S component over Son-drestrom is slightly stronger than Chatanika. However, the E-W component over Chatanika is negligible compared to that of Sondrestrom. (3) The E-W ionospheric current flows dominantly in the night hemisphere over Chatanika, while it flows in the sunlit hemisphere over Sondrestrom. The N-S current over Chatanika flows prominently in the dawn and dusk sectors, while a strong southward current flows in the prenoon sector over Sondrestrom. (4) The assumption of infinite sheet current approximation is far from realistic, underestimating the current density by a factor of 2 or more. It is particularly serious for the higher latitude region. (5) The correlation between ${\Delta}H\;and\;J_E$ is higher than the one between ${\Delta}D\;and\;J_N$, indicating that field-aligned current affects ${\Delta}D$significantly.

강우의 공간분포에 따른 침식 및 퇴적의 변동성 분석 (Analysis on the Effect of Spatial Distribution of Rainfall on Soil Erosion and Deposition)

  • 이기하;이건혁;정관수;장창래
    • 한국수자원학회논문집
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    • 제45권7호
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    • pp.657-674
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    • 2012
  • 본 연구에서는 용담댐 상류, 천천 시험유역을 대상으로 분포형 수문모형을 이용하여 강우의 공간분포 특성에 의한 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 분석하고, 유출 및 유사량 모의결과에 미치는 영향을 분석하였다. 일반적으로 강우의 공간적 분포를 묘사하기 위해 사용되는 지점 강우 내삽기법(Thiessen Polygon: TP, Inverse Distance Weighting: IDW, Kriging) 및 레이더 강우 합성기법(Gauge-Radar ratio: GR, Conditional Merging: CM)을 이용하여 태풍으로 인한 3개의 집중호우 사상기간동안의 강우장을 생성한 후 각 기법들에 의해 생성된 강우장의 양적, 공간적 특성을 평가하였다. 또한, 각 기법별로 생성된 공간분포형 강우를 분포형 수문모형에 적용하여 강우의 공간분포에 따른 유역에서의 강우-유사-유출분석 및 유역에서의 침식 및 퇴적양상을 비교 분석하였다. 그 결과, 지상 우량계를 이용한 내삽기법의 경우 유사한 우량주상도 및 수문응답을 나타내었으며, 원시 레이더 자료 및 GR기법에 의한 결과는 각각 과소, 과대산정된 반면 CM기법은 레이더 강우의 공간적 특성을 유지하면서 양적으로도 개선된 결과를 보여주었다. 또한 양적으로 유사한 강우장임에도 불구하고, 각 기법에 의한 강우장의 공간적 특성으로 인하여 대상유역내 침식 및 퇴적양상은 매우 상이하게 나타났다.