• Smart Structures and Systems
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• 제8권1호
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• pp.93-105
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• 2011

This paper presents a flexible low-profile antenna sensor for fatigue crack detection and monitoring. The sensor was inspired by the sense of pain in bio-systems as a protection mechanism. Because the antenna sensor does not need wiring for power supply or data transmission, it is an ideal candidate as sensing elements for the implementation of engineering sensor skins with a dense sensor distribution. Based on the principle of microstrip patch antenna, the antenna sensor is essentially an electromagnetic cavity that radiates at certain resonant frequencies. By implementing a metallic structure as the ground plane of the antenna sensor, crack development in the metallic structure due to fatigue loading can be detected from the resonant frequency shift of the antenna sensor. A monostatic microwave radar system was developed to interrogate the antenna sensor remotely. Fabrication and characterization of the antenna sensor for crack monitoring as well as the implementation of the remote interrogation system are presented.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.931-936
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• 2018

주파수 가변형 헤어핀공진기를 이용하여 동작감지용 x-band 레이더를 설계하였다. 제안한 도플러 레이더센서는 바렉터 다이오드를 이용한 헤어핀 공진기를 발진기에 적용하여 발진주파수를 가변할 수 있으며 송수신 겸용 안테나를 이용해서 하나의 안테나로 신호를 송신하고 수신함으로써 사이즈도 줄일 수 있다. 제작된 도플러 레이더센서는 $30{\times}24mm$로 제작되었고, 측정결과 10.52GHz에서 발진하였으며, 물체의 속도에 따라 펄스폭의 차이가 발생하는 것을 확인하였다. 측정된 결과를 이용하여 동작감지용 레이더로 충분히 활용 가능함을 확인하였다.

• 로봇학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.237-247
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• 2018

In this paper, we describe a sensor module that monitors fire environment by analyzing fire characteristics. We analyzed the smoke characteristics of indoor fire. Six different environments were defined according to the type of smoke and the flame, and the sensors available for each environment were combined. Based on this analysis, the sensors were selected from the perspective of firefighter. The sensor module consists of an RGB camera, an infrared camera and a radar. It is designed with minimum weight to fit on the robot. the enclosure of sensor is designed to protect against the radiant heat of the fire scene. We propose a single camera mode, thermal stereo mode, data fusion mode, and radar mode that can be used depending on the fire scene. Thermal stereo was effectively refined using an image segmentation algorithm, SLIC (Simple Linear Iterative Clustering). In order to reproduce the fire scene, three fire test environments were built and each sensor was verified.

• 전기전자학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.160-167
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• 2015

We present an experimental implementation of the inexpensive microwave security sensor that can detect both static and slowly moving objects in cluttered environment. The prototype consists of a frequency-modulated continuous wave radar sensor, control board or computer and software. The prototype was tested in a cluttered indoor environment. In case of intrusion or change of environment the sensor will give an alarm, determine the location of new object, change in its location and can detect a slowly moving target. To make a low-cost unit we use commercially available automotive radar and own signal processing techniques for object detection and tracking. The intruder detection is based on a comparison between current 'image' in memory and 'no-intrusion' reference image. The main challenge is to develop a reliable technique for detection of a relatively low-magnitude object signals hidden in multipath clutter echo signals. Various experimental measurements and computations have shown the feasibility and performance of the system.

• 한국해양공학회지
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• 제37권1호
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• pp.38-48
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• 2023

To maintain the existing systems of ships and introduce autonomous operation technology, it is necessary to improve situational awareness through the sensor fusion of the automatic identification system (AIS) and automatic radar plotting aid (ARPA), which are installed sensors. This study proposes an algorithm for determining whether AIS and ARPA signals are sent to the same ship in real time. To minimize the number of errors caused by the time series and abnormal phenomena of heterogeneous signals, a tracking method based on the combination of the unscented Kalman filter and probabilistic data association filter is performed on ARPA radar signals, and a position prediction method is applied to AIS signals. Especially, the proposed algorithm determines whether the signal is for the same vessel by comparing motion-related components among data of heterogeneous signals to which the corresponding method is applied. Finally, a measurement test is conducted on a training ship. In this process, the proposed algorithm is validated using the AIS and ARPA signal data received by the voyage data recorder for the same ship. In addition, the proposed algorithm is verified by comparing the test results with those obtained from raw data. Therefore, it is recommended to use a sensor fusion algorithm that considers the characteristics of sensors to improve the situational awareness accuracy of existing ship systems.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2001년도 하계종합학술대회 논문집(1)
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• pp.425-428
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• 2001

In this paper, FMCW radar signal processing technique for the vehicle detection system are studied. And FMCW radar sensor is used as a equipment for vehicle detection. To test the performance of developed algorithm, the evaluation of the algorithm is done by simulation for signal processing technique of vehicle detection system. RADAR signal of a driving vehicle is generated by using the Matlab. Distance and velocity of vehicles are calculated with developed a1gorithm. Also the signal processing procedure is done for the virtual data with FM-AM converted noise.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권8호
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• pp.632-639
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• 2018

본 논문에서는 130 nm 공정을 이용한 Ku-band에서의 송수신 칩을 사용하여 제작된 단일 안테나 모듈을 제안한다. 레이다 수신부에서 DCOC 피드백을 사용한 STC(sensitivity time control)가 거리에 따라 일정한 SNR을 유지한다. 또한 수신부 RF단에서 gain control을 통하여 수신단의 dynamic range를 조절할 수 있다. 칩의 출력 파워는 9 dBm이고, 수신부의 총 이득은 82 dB이다. 단일 안테나에서 Tx 신호가 Rx로 직접 누설되는 것을 막기 위해 stub-tuned hybrid coupler를 사용하였다. 최대 측정거리는 6 m이고, 혼안테나와 금속판을 사용하여 측정하였다.

• ETRI Journal
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• 제32권5호
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• pp.827-830
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• 2010

For an adaptive cruise control (ACC) stop-and-go system in automotive applications, three radar sensors are needed because two 24 GHz short range radars are used for object detection in an adjacent lane, and one 77 GHz long-range radar is used for object detection in the center lane. In this letter, we propose a single sensor-based 24 GHz radar with a detection capability of up to 150 m and ${\pm}30^{\circ}$ for an ACC stop-and-go system. The developed radar is highly integrated with a high gain patch antenna, four channel receivers with GaAs RF ICs, and back-end processing board with subspace based digital beam forming algorithm.

• 지구물리와물리탐사
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• 제8권4호
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• pp.270-279
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• 2005

일본 문부과학성의 연구 지원하에 지뢰 탐지를 위한 GPR 시스템 개발에 관한 연구를 수행하였다. 2005 년도까지 두 종류의 새로운 지뢰탈지 GPR 시스템 원형의 개발을 완성하였으며 이를 ALIS (Advanced Landmine Imaging System)와 SAR-GPR (Synthetic Aperture Radar-Ground Penetrating Radar)이라고 명명하였다. ALIS는 금속탐지기와 GPR을 결합한 새로운 형태의 휴대용 지뢰탐지 시스템이다. 센서의 위치를 실시간으로 추적하는 시스템을 장착하여 센서에 감지된 신호를 실시간으로 영상화할 수 있도록 하였으며, 센서 위치의 추적은 센서의 손잡이에 장착한 CCD 카메라만을 이용하여 가능하도록 고안하였다. 그리고 GPR과 금속탐지기 신호를 CCD 카메라에 포착된 영상에 중첩하여 동시에 영상화하도록 설계하였기 때문에 매설된 탐지 목적물을 용이하게 그리고 신뢰할 만한 수준으로 탐지하고 구별할 수 있다. 2004년 12월에 아프가니스탄에서 ALIS의 현장 검증 실험을 수행하였으며, 이를 통해 이 연구에서 개발한 시스템을 이용하여 매설된 대인지뢰를 탐지할 수 있을 뿐만 아니라 대인지뢰와 금속 파편의 구분 또한 가능함을 보였다. SAR-GPR은 이동 로보트에 장착한 지뢰탐지 시스템으로 GPR과 금속탐지기 센서로 구성된다. 다수의 송, 수신 안테나로 구성된 안테나 배열을 채택하여 개선된 신호처리 기법의 적용을 가능하며, 이를 통해 좀 더 나은 지하 영상의 획득이 가능하다. SAR-GPR에 합성개구 레이다 알고리듬을 채용함으로써 원하지 않는 클러터(clutter)신호를 억제하고 불균질도가 높은 매질 내부에 매설된 목적물을 영상화할 수 있다. SAR-GPR은 새로이 개발한 휴대용 벡터 네트워크 분석기를 이용한 스텝 주파수 레이다 시스템(stepped frequency radar system)으로 6 개의 Vivaldi 안테나와 3 개의 벡터 네트워크 분석기로 구성된다. SAR-GPR의 크기는 $30cm{\times}30cm{\times}30cm$, 중량은 17 kg 정도이며 소형 무인 차량의 로보트 팔에 장착된다. 이 시스템의 현장 적용 실험은 2005 년 3 월 일본에서 성공적으로 실시된 바 있다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제21권5호
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• pp.218-232
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• 2022

차량의 물체 인식에 사용되던 센서인 레이더 센서를 위치 추정에 사용하기 위한 연구들이 진행되고 있다. 특히 레이더 센서에서 출력되는 도플러 속도를 이용하여 동적 물체와 정적 물체를 분류하고, 정적 물체만을 이용하여 에고 모션을 계산하는 방법이 연구되었다. 기존의 동적 물체 분류에서는 RANSAC을 사용한 방법이 제시되었는데, 단 한 번의 알고리즘 실패가 큰 영향을 미치는 위치 추정의 특성상 더 높은 성능을 가진 분류 방법이 필요하다. 본 논문에서는 동적 물체의 추적 및 필터링을 통해 기존 방법보다 분류 성능을 높이는 방법에 대해 제안한다. 추가적으로 GMPHD 필터를 사용하여 추적 성능을 최대로 향상시킨다. 제안된 방법은 기존의 방법과 비교하여 분류 정확도에서 더 높은 성능을 보였으며, 특히 알고리즘의 실패를 방지할 수 있다는 것을 보인다.