유도탄의 생존율을 향상시키기 위해서는 레이더에 의한 피탐성을 낮춰야 하는데 이는 레이더 반사 면적과 레이더에서 목표까지의 상대 거리의 함수로 주어진다. 또한 유도탄의 레이더 반사 면적은 레이더에서 방출되는 전자기파에 대한 목표물의 입사각에 의해 결정된다. 본 논문에서는 유도탄이 적절한 자세 제어 시스템을 갖추고 있다는 가정 하에 고고도에서 레이더에 의한 피탐성을 최소화하기 위한 유도탄의 자세를 조사한다. 레이더 반사 면적의 총합과 신호 대 잡음 비의 총합, 두 가지 다른 유형의 성능 비용을 고려한다. SQP 기법을 이용하여 단일 레이더 및 다수의 레이더에 대한 최적해를 산출한다.
This paper presents an examination of the spatial integration method for extracting the RCS of a trihedral corner reflector from SAR images for SAR external calibration. An exact external radiometric calibration technique is required for extracting an exact calibration constant. Therefore, we examine the accuracy of the spatial integration method, which is commonly used for the SAR external radiometric calibration. At first, an SAR image for a trihedral corner reflector is simulated with a high-resolution SAR impulse response with a known theoretical RCS of the reflector, and a background clutter image for the high resolution SAR system is also generated. Then, a SAR image in a high resolution is generated for a trihedral comer reflector located on a background clutter by superposition of the two SAR images. The radar cross section of a trihedral corner reflector in the SAR image is retrieved by integrating the radar signals of the pixels adjacent to the reflector for various size of the integration area. By comparison of the measured RCS by the integration method and the theoretical RCS of the reflector, the effect of the size of the integration area on the extraction of the calibration constant is examined.
본 논문에서는 주파수 영역에서 3차원 임의형태의 유전체 산란 해석을 위하여 다양한 결합 적분방정식(combined field integral equation, CFIE)의 구성을 제안한다. 서로 다른 시험 함수의 조합으로 8 가지의 CFIE를 제안하였다. 본 논문의 목적 중의 하나는 제안된 모든 CFIE가 구조물의 내부공진 주파수에서 공진문제를 극복하지 못함을 보이는 것이다. 또한 이 8가지의 CFIE는 네 개의 항으로 구성되는데, 이 중에서 하나를 무시하는 방법으로 16가지의 새로운 CFIE를 제안하였다. 수치 예로서 유전체로부터의 원거리장과 레이다 단면적(radar cross section, RCS) 계산 결과들을 보이며, 제안되는 각 CFIE의 동작 특성을 비교하여 고찰하였다.
본 논문은 잠수함 발사 탄도미사일(SLBM) 탐지를 위한 해상 센서플랫폼의 배치에 관한 연구이다. 최근 북한은 SLBM의 수중 사출시험을 실시하였으며 이는 국제사회에 심각한 안보 위협이 되고 있다. 이러한 위협에 효과적으로 대응하기 위해 기동이 가능한 해상 센서플랫폼은 SLBM의 탐지 가능성이 높은 위치에 배치되어야 한다. 그러나 전형적인 레이더 센서체계의 최대탐지거리 특성은 표적의 비행궤적과 레이더 반사 단면적(RCS)에 따라 달라진다. 이러한 관점에서 본 연구는 SLBM의 전술적 특성에 따른 비행궤적을 분석하고, RCS를 계산하였다. 또한 센서 플랫폼의 위치에 따른 탐지 시간을 분석하여 효과적으로 SLBM을 탐지할 수 있는 해상 센서 플랫폼의 위치를 제시하였다.
본 논문에서는 합성 개구 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar) 영상에서 SAR 보정용으로 설치된 삼각 전파 반사기(TCR: Trihedral Corner Reflector)의 레이더 단면적(RCS: Radar Cross Section)을 정확하게 추출하는 방법을 연구하고, SAR 보정 정확도를 분석한다. TCR의 이론적 RCS를 geometrical optics(GO)와 physical optics(PO) 방법을 이용하여 이론적으로 계산하고, 측정값과 비교하여 정확성을 검증한다. 이때에 단일 반사는 PO로, 이중 반사는 GO-PO로, 삼중 반사는 GO-GO-PO로 계산하고, 모서리 영향은 PTD(Physical Theory of Diffraction) 방법을 이용하여 이론적 RCS를 정확하게 계산한다. 크기가 다른 5개의 TCR를 설치하고, TerraSAR-X로 그 지역에 대한 위성 영상을 취득하여 그 TCR들에 대한 RCS를 추출한다. 레이더 IRF(Impulse Response Function) 특성에 의해 분산된 전력(power spill)을 모두 구하기 위해 정사각형 모양의 면적(window)을 설정하여 정확하게 RCS를 추출하고, 이 RCS를 이론적 RCS와 비교한다. 면적의 크기와 배경의 레이더 후방 산란 계수 크기에 따른 TCR의 RCS 오차를 계산하며, 최소 적분 면적과 최대 배경 산란계수 크기를 제안한다.
본 논문에서는 변형된 전계-결합 유도-용량성(ELC; electric field-coupled inductive-capacitive) 공진기와 다중 슬롯 공진기를 이용한 소형 4-비트 chipless RFID(radio frequency identification) 태그를 제안하였다. 변형된 ELC 공진기는 기존의 ELC 공진기에서 인터디지털-커패시터 구조를 사용하여 레이다 단면적(RCS; radar cross section)의 공진 피크 주파수를 낮추었다. 다중 슬롯 공진기는 거꾸로 된 U-모양의 도체에 길이가 다른 3개의 슬롯을 에칭하여 설계하였다. 변형된 ELC 공진기의 RCS 공진 피크 주파수는 3.216 GHz로 설계하였고, 다중 슬롯 공진기는 각각 4.122 GHz, 4.64 GHz, 5.304 GHz로 설계하였다. 제안된 소형 4-비트 태그를 두께 0.8 mm의 50 mm×20 mm 크기의 RF-301 기판에 제작하였다. 실험 결과, 제작된 4-비트 chipless RFID 태그의 공진 피크 주파수는 3.285 GHz, 4.09 GHz, 4.63 GHz, 5.31 GHz로 0.78% ~ 2.16% 범위의 오차를 나타내며 시뮬레이션 결과와 유사하게 측정되었다.
UCAV는 적진 중심으로의 침투, 공격 등 적대적 상황에서 임무를 수행하는 것을 목표로 한다. 일차적으로 적의 레이더에 포착되지 않아야 하므로 RF 스텔스 기술의 적용이 필수적이다. 최신 RCS 저감 기술이 적용된 대표적인 비행체로는 Blended Wing Body 형태의 X-47B UCAV이다. 본 연구에서는 X-47B와 유사한 모델 UCAV 형상을 설계한 다음, Ray Launching Geometrical Optics(RL-GO) 기법을 활용하여 모델 UCAV의 고주파수 영역에서의 RCS 특성을 분석하였다. 특히 IR 저감이 고려된 UCAV 형상이 RCS에 미치는 영향성을 조사하였다. 마지막으로 모델 UCAV의 공기 흡입구에 최적화된 RAM을 적용하였을 때의 RCS 변화를 분석하였다.
복합구조물의 레이다 단면적 예측을 위하여 포항공과대학교에서 개발중인 컴퓨터 코드에 관한 개발과정과 검증에 관한 내용을 기술하였다. 복합구조물은 평판과 모서리로 모델링 되었으며 예측을 위한 컴퓨터 코드는 물리광학, 물리광학적 회절이론과 SBR 기법을 이용한다. 축소 모형을 제작하여 포항공대 단축거리 측정장치로 RCS를 측정하였다. 예측/측정된 결과는 RCS 패턴 및 ISAR 영상을 통하여 비교 검토되었으며 그 결과는 상당히 일치하였고 복합구조물의 국부 산란현상을 잘 설명한다. 이러한 예측 방법은 스텔스 설계와 표현인식기법연수에 직접 적용될 수 있다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제17권2호
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pp.253-259
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2016
The typical method for performing an absolute radiometric calibration of a Synthetic Aperture Radar (SAR) System is to analyze its response, without interference, to a target with a known Radar Cross Section (RCS). To minimize interference, an error-free calibration site for a Corner Reflector (CR) is required on a wide and flat plain or on an area without disturbance sources (such as ground objects). However, in reality, due to expense and lack of availability for long periods, it is difficult to identify such a site. An alternative solution is the use of a Triangular Trihedral Corner Reflector (TTCR) site, with a surrounding protection wall consisting of berms and a hollow. It is possible in this scenario, to create the minimum criteria for an effectively error-free site involving a conventional object-tip reflection applied to all beams. Sidelobe interference by the berm is considered to be the major disturbance factor. Total interference, including an object-tip reflection and a sidelobe interference, is analyzed experimentally with SAR images. The results provide a new guideline for the minimum criteria of TTCR site design that require, at least, the removal of all ground objects within the fifth sidelobe.
본 연구는 RCS가 작은 목표물에 대한 탐지를 목적으로 하는 초단파대역 레이다의 성능입증을 위한 모의신호 발생장치의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. 모의신호 발생장치에 사용하는 송신 및 수신 안테나 빔폭이 커서 격리도에 문제가 발생할 수 있다. 안테나 격리도 문제를 해결하기 위하여 초단파 레이다의 운용조건을 고려하여 간섭신호내성 및 격리도 특성을 개선하였다. 모의신호 발생장치는 초단파 레이다의 송수신 보정, 모의신호생성, 표적의 도플러, RCS 및 거리모사, 원격제어, GPS 클럭 동기 기능 등을 수행한다. 모의신호 발생장치의 제작 후 출력 특성, 반사신호 모사 등 주요특성에 대해서 시험을 하였다. 향후 초단파 레이다 조립이 완료되면 초단파 레이다의 성능 평가를 위하여 활용할 예정이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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