• 제목/요약/키워드: Radar cross section

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수상함의 동적 레이더 반사면적 해석 기법 연구 (A Study on a Dynamic Radar Cross Section Analysis Technique for a Surface Warship)

  • 김국현;김진형;최태묵;김윤환;조대승
    • 한국해양공학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.77-81
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    • 2009
  • The radar cross section (RCS) of a warship is one of the most important design features in terms of her survivability in hostile environments. Ocean waves continuously changes the attitude of an objective warship to hostile radar and distorts the RCS as a result. This paper presents a dynamic RCS analysis technique and procedure that considers temporal ship motion. First, data sets are prepared for ship motions in 6 degrees of freedom, which are numerically simulated for an objective warship via frequency to time domain conversion with response amplitude operators and specified ocean wave spectra. Second, a series of RCS analysis models are transformed geometrically by referring to ship motion data sets. Finally, temporal RCS analyses are carried out with the RCS simulation code, SYSCOS. As an example, RCS analysis results are given for a virtual warship, which show that ship motions temporally change RCS values and cause RCS reduction compared with static value in terms of mean values.

함정의 스텔스 설계를 위한 광대역 메타물질 적용 연구 (Analysis of stealth design for naval vessels with wide band metamaterials)

  • 황준태;홍석윤;권현웅;송지훈
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제21권11호
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    • pp.2206-2212
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    • 2017
  • 현대 해상전에서 함정의 피탐지율은 생존성에 직접적인 요소이며, 레이다 반사면적(RCS; Radar Cross Section)은 피탐지율에 있어서 주요 변수 중 하나이다. 본 논문에서는 RCS 감소기법 중 하나인 레이다 신호를 흡수하는 특수 재질을 통한 RCS 감소 기법인 RAM(Radar Absorbing Materials) 방법을 이용하여 위협 주파수 대역의 RCS 해석을 수행하였다. 해석 모델은 모형선 모델을 이용하였고, RAM 기법에 적용될 전파흡수체는 최신 전파흡수체 기술인 광대역 메타물질을 적용하였다. 광대역 메타물질은 광대역에서 공진주파수를 갖는 MIK 공진구조와 유연성 기판을 이용하여 모델링을 수행하였고, 광대역 메타물질의 성능 분석을 위하여 전자기파의 흡수율과 반사율에 대한 모의실험을 수행하였다. 또한, 광대역 메타물질 적용에 따른 레이다 반사면적 감소효과를 분석하기 위하여 기존 전파흡수체와의 비교를 통하여 RCS 감소 효과를 분석하였다.

섬유강화 복합재료를 이용한 반원통형 전자파 흡수구조의 설계 및 제작 (Design and Fabrication of Semi-cylindrical Radar Absorbing Structure using Fiber-reinforced Composites)

  • 장홍규;신재환;김천곤;신상훈;김진봉
    • Composites Research
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    • 제23권2호
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    • pp.17-23
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    • 2010
  • 스텔스 기술은 적진에서 항공기나 함정의 생존 가능성을 향상시키고 임무 수행 능력을 향상 시킬 수 있다. 본 논문의 목적은 섬유강화 복합재료를 이용하여 하중지지가 가능한 곡면부 형상을 갖는 저피탐지 구조를 제안하고 군사적 활용을 위한 전방위 스텔스 플랫폼의 개발 가능성을 보여주는 것이다. 본 연구에서는 곡면을 갖는 물체의 레이더 반사면적을 줄이기 위해서 기존의 circuit analog 흡수체에 기반을 둔 전자파 흡수구조를 개발하였다. 먼저 상용 3차원 전자기장 해석 프로그램을 이용하여 사각 주기격자 패턴의 전도성 고분자 층을 갖는 전자파 흡수구조를 설계하고 성능을 해석하였다. 다음으로 섬유강화 복합재료와 전도성 고분자 재료를 이용하여 설계된 반원통형 전자파 흡수구조를 제작하였다. 저항성 시트로 작용하는 주기격자 패턴층을 제작하기 위해서 PEDOT를 기반으로 하여 폴리우레탄을 바인더로 갖는 전도성 고분자 페이스트를 사용하였다. 마지막으로 제작된 RAS의 전자파 흡수 성능을 평가하기 위해 POSTECH의 compact range 장비를 이용하여 레이더 반사면적을 측정하였다.

합성개구레이더용 전방향 반사기의 설계 (Design of Omni-directional Reflector for Synthetic Aperture Radar)

  • 장지성;오이석;양찬수
    • 대한원격탐사학회지
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    • 제23권6호
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    • pp.501-506
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    • 2007
  • 본 연구에서는 합성개구레이더(synthetic aperture radar, SAR) 영상의 보정에 사용되고 있는 반사기(corner reflector, CR)를 이용하여 목표물의 식별과 인식을 위한 기초적인 연구를 실시하였다. 사각형 삼면 전파반사기를 기반으로 전방향(omni-directional) 반사기를 제작하였다. 여기서는 한 변의 길이가 15cm인 4-배열 사각형 삼면 전파반사기를 사용하여 C-밴드(주파수: 5.3 GHz) 의 편파별(VV, HH, VH, HV) RCS(radar cross section)특성을 해석하였다. 전파반사기는 대칭형이므로 방위각 180도 범위에 대해서 레이더 산란단면적 패턴을 측정하였다. VV편파의 경우, 방위각에 따른 RCS값의 차이가 8dB정도로 다른 편파보다 전방향 특성이 더 좋은 것으로 확인되었고, 방위각이 $0^{\circ}$ (단면과 동일 방향)와 $45^{\circ}$ (이웃하는 단면들의 중앙) 일 때, 가장 높은 RCS값을 보였다. 또한, 실험에서 얻어진 RCS값을 수치 해석 시뮬레이션과 이론적 계산과 비교를 실시한 결과, 서로 잘 일치하는 것으로 나왔다.

하이브리드 복합재를 이용한 레이더 흡수 쉘의 제작 및 레이더 단면적 평가 (Fabrication of Radar Absorbing Shells Made of Hybrid Composites and Evaluation of Radar Cross Section)

  • 정우균;안성훈;안병철;박성배;원명식
    • Composites Research
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    • 제19권1호
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    • pp.29-35
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    • 2006
  • 첨단 전자무기체계의 지속적인 발전으로 인하여 현대전의 승패는 적 레이더 탐지의 회피에 크게 좌우된다고 할 수 있다. 반사되는 레이더의 탐지신호를 최소화시키기 위한 다양한 연구가 수행되어 왔는데, 본 연구에서는 뛰어난 기계적, 전자기적 물성으로 응용분야가 지속적으로 확대되고 있는 섬유강화 복합재료를 이용하여 레이더 전자파 흡수체(Radar absorbing structure, RAS)를 제작하고 레이더 단면적(Radar cross section, RCS)을 평가하였다 유리섬유 복합재에 뛰어난 유전적 특성을 지닌 나노 크기의 카본블랙(Carbon-black)을 첨가하여 흡수층을 구성하고, 반사특성이 탁월한 탄소섬유 복합재를 후면의 반사층으로 배치하여 "C" 및 "U" 형상의 하이브리드 복합재 RAS 겔을 제작하였다. RAS 쉘의 제작간 서로 다른 두 재료의 열적물성치 차이로 스프링 백이라 불리는 변형이 발생하였는데, 금형의 굽힘각도 제어를 통하여 효과적으로 보정할 수 있었다. 또한 상용 유한요소해석 프로그램인 ANSYS를 이용하여 스프링 백 보정 결과를 예측하고 실험결과와 비교하였다. 제작된 RAS쉘의 RCS는 근사적 계산기법인 물리광학법을 이용하여 예측하고 컴팩트 레인지(Compact range)를 이용하여 측정한 실힘결과와 비교하였다 두가지 형상의 RCS 모두 측정결과와 예측된 RCS 값이 일치하며 우수한 레이더 전자파 흡수 특성을 지닌 것을 확인하였다.

지면 기반 레이다에 대한 지표면 클러터 RCS 분석 (Surface Clutter RCS Analysis for Ground-Based Radar)

  • 문창만;안도진;이준호
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권6호
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    • pp.433-440
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    • 2018
  • 레이다 안테나에서 송신한 신호가 어떠한 물체에 도달한 뒤 다시 안테나로 수신되는 과정에서, 환경에 의해 생성되는 클러터는 원하지 않는 요소이다. 클러터는 안테나의 빔 패턴과 어떠한 물체의 거리, 고도 등에 의해 계산되며, RCS로 나타낼 수 있다. 지면 기반 레이다에서 임의의 물체에 대한 지표면 클러터 RCS를 구하고, 레이다 방정식을 이용하여 지표면 클러터 RCS가 지면 기반 레이다 안테나에 수신되는 신호에 미치는 영향을 분석해본다.

탄도미사일 탐지 확률 향상을 위한 레이더 배치에 관한 연구 (Study on radar deployment for improving the ballistic missile detection probability)

  • 박태용
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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    • pp.518-520
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    • 2014
  • 레이더를 이용하여 표적을 탐지함에 있어 표적의 Radar Cross Section(RCS)은 매우 중요한 요소이다. 동일한 표적이라도 레이더를 바라보는 방향에 따라 RCS 값이 크게 차이 나며, 레이더로 표적을 탐지하는 확률을 높이기 위해 RCS가 크게 나타나는 곳에 레이더를 배치하는 것이 유리하다. 북한의 탄도미사일은 우리의 안보에 큰 위협이 되고 있으며, 탄도미사일 방어를 위해 레이더를 이용하여 미사일을 조기에 탐지하여 추적하여야한다. 본 논문에서는 탄도미사일의 RCS 특성과 북한 탄도미사일의 탄도를 분석하여 탄도미사일의 탐지확률을 높이기 위한 레이더 배치 방안을 제시하였다.

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Clarifying Warhead Separation from the Reentry Vehicle Using a Novel Tracking Algorithm

  • Liu Cheng-Yu;Sung Yu-Ming
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제4권5호
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    • pp.529-538
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    • 2006
  • Separating a reentry vehicle into warhead and body is a conventional and efficient means of producing a huge decoy and increasing the kinetic energy of the warhead. This procedure causes the radar to track the body, whose radar cross section is larger, and ignore the warhead, which is the most important part of the reentry vehicle. However, the procedure is difficult to perform using standard tracking criteria. This study presents a novel tracking algorithm by integrating input estimation and modified probabilistic data association filter to solve this difficulty in a clear environment. The proposed algorithm with a new defined association probability in this filter provides a good tracking capability for the warhead ignoring the radar cross section. The simulation results indicate that the errors between the estimated and the warhead trajectories are reduced to a small interval in a short time. Therefore, the radar can produce a beam to illuminate to the right area and keep tracking the warhead all the way. In conclusion, this algorithm is worthy of further study and application.

RF 스텔스를 위한 밀리미터 RAM 개발 (Development of RAM in Millimeter Wave Range for RF Stealth)

  • 최창묵;임봉택;고광섭
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2009년도 춘계학술대회
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    • pp.555-558
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    • 2009
  • 본 논문은 상대방으로부터 탐지를 최소화시키는 스텔스 기술을 분석하고, 대부분의 레이더 반사 단면적 감소는 형상화로부터 기인되며, 특별한 부위에는 RAM을 이용하여 최소화 시키는 것을 확인하였다. 따라서 RF 스텔스를 위한 밀리미터파 대역의 레이더 반사 단면적을 최소화시키는 측면에서 94 GHz에서 전파흡수량 17 dB로 98 %를 흡수하는 RAM을 설계 및 제작하였다. 결과적으로 개발된 RAM을 플랫폼에 적용시 상대방으로부터 레이더 탐지거리를 62 % 축소시키는 효과를 얻을 수 있다.

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전투기 레이다 측정 특성을 고려한 추적정확도 분석 (Analysis of Tracking Accuracy with Consideration of Fighter Radar Measurement Characteristics)

  • 서정직
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제29권8호
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    • pp.640-647
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    • 2018
  • 본 논문은 전투기 레이다의 표적 추적정확도(추적오차)를 분석하는 방법에 대한 연구이다. 레이다 측정 시 발생하는 측정오차, 탐지실패, radar cross section(RCS) 요동은 측정 품질을 열화시키며, 이는 추적정확도에 영향을 미치는 요인이 될 수 있다. 따라서 정확한 추적성능분석을 위해 이러한 레이다 측정 특성을 고려하는 것이 필요하다. 본 논문에서는 측정오차, 탐지확률, RCS 요동과 같은 레이다 특성을 복합적으로 활용하여 추적정확도를 분석하는 방법에 대해서 제안한다. 제안한 분석 방법을 활용한 실험을 통해 탐지확률과 RCS 요동에 의한 추적정확도 열화를 확인할 수 있었다.