For the last 14 years, space-borne satellite SAR system such as RADARSAT-1, ERS-2, and ENVISAT ASAR have provided a continuous observation over the ocean. However, the data acquired from those systems were limited to C-band frequency until the advent of the first spacebome German X-band SAR system TerraSAR-X in 2007. Korea is also planning to launch the nation's first X-band SAR satellite (KOMPSAT-5) in 2010. It is timely and necessary to develop X-band models for estimating geophysical parameters from these X-band SAR systems. In this study, X-band wind retrieval model was investigated and developed based on numerical ocean scattering model (radar backscattering model and hydrodynamic interaction model). Although these models have not yet been tested and validated for broad ranges of wind conditions, the estimated wind speeds from TerraSAR-X data show generally good agreement with in-situ measurements.
고온온열치료(Hyperthermia)용 안테나의 성능은 안테나의 임피던스 매칭과 안테나 주위 조직의 SAR 분포에 의해서 결정된다. 본 논문에서는 FDTD 해석법을 이용하여 coaxial-slot 안테나를 계단형(staircasing)으로 근사화하여 분석하였고, 가열 특성을 개선시킬 수 있는 Hyperthermia용 안테나를 설계하였다. 계단형과 구형(square) 모델로 근사화한 coaxial-slot 안테나에서 간에 유기되는 SAR 값을 분석하였고 두 모델의 SAR 값을 Saito의 측정결과와 비교해 보았으며 그 결과 계단형 모델이 구형 모델 보다 측정결과에 가까운 것을 확인할 수 있었다. 본 논문에서 제안하는 안테나에서 유기되는 SAR 값은 1g 평균 첨두치가 195 W/kg으로 Saito가 제안한 안테나의 SAR 값인 152.5 W/kg에 비해 대략 27.9 %도 증가한 값으로 나타났다.
SAR의 마이크로파를 이용하면 악기상환경 및 주야간에도 해양의 관측이 가능하다. SAR의 해양표면에 대한 영상은 표면바람장과 관련된 대기 현상에 관한 많은 정보를 가지고 있다. SAR로부터 추출되는 풍속의 정보는 다양하게 이용된다. SAR 영상으로부터 해상풍을 산출하기 위해서는 바람산출모델에 SAR 영상으로부터 추출한 풍향 자료와 후방산란계수 값을 입력하여 풍속을 산출한다. 이 때 풍속은 CMOD5 모델에 풍향의 값을 적용하여 추할 수 있다. CMOD5 모델에 사용할 Azimuth angle 값은 SAR 자료로부터 구해지는 Look angle 값에 $90^{\circ}$를 더 함으로써 구해진다. SAR 영상으로부터 구한 파향 스펙트럼 은 항상 파향에 있어서 $180^{\circ}$의 상반된 두 정점을 보여주는데 이는 영상에 적용한 2차원 FPT의 결과이다. 파향에 있어서의 이러한 모호성은 육지의 위치라든지, 바람의 방향 혹은 수치모델 결과 등을 이용하여 결정하여야 한다. 이러한 2D-FFT를 통해 구해진 풍향은 실측자료와 $3^{\circ}{\sim}7^{\circ}$ 정도의 차이를 나타내고 있다. CMOD5 모델을 통해 얻어진 풍속의 값은 각각 실측자료와 2m/s 이하의 유사한 값들을 나타냈다.
본 논문에서는 송신 레이다와 수신 레이다가 분리된 바이스태틱(bistatic) 환경에서 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 영상을 형성하는 기법에 관하여 서술한다. 바이스태틱 SAR는 모노스태틱(monostatic) SAR에 비해 다양한 SAR 영상 획득 시나리오를 형성할 수 있기 때문에 기존의 모노스태틱 SAR의 한계를 극복할 수 있다. 그러나 현재까지 국내에서 바이스태틱 SAR 영상 형성과 관련된 연구가 매우 미진한 상황이다. 이에 따라 본 논문에서는 바이스태틱 기하구조에서의 레이다 수신 신호를 모델링하고, 이를 모노스태틱 등가 모델(equivalent model)을 활용하여 바이스태틱 SAR 영상을 형성하는 방법에 관하여 서술한다. 본 논문에서는 바이스태틱 기하구조에서의 모의시험을 통해 본 논문에서 서술된 바이스태틱 SAR 영상 형성 기법의 효용성을 검증한다.
For successful automatic target recognition(ATR) with synthetic aperture radar(SAR) imagery, SAR target images of the database should have the identical or highly similar resolution with those collected from SAR sensors. However, it is time-consuming or infeasible to construct the multiple databases with different resolutions depending on the operating SAR system. In this paper, an approach for resolution conversion of SAR target images is proposed based on conditional generative adversarial network(cGAN). First, a number of pairs consisting of SAR target images with two different resolutions are obtained via SAR simulation and then used to train the cGAN model. Finally, the model generates the SAR target image whose resolution is converted from the original one. The similarity analysis is performed to validate reliability of the generated images. The cGAN model is further applied to measured MSTAR SAR target images in order to estimate its potential for real application.
범용센서모델의 한 종류인 비례다항식 모델(RFM: Rational Function Model)은 광학영상의 센서모델링분야에서 활발히 활용되고 있으나 SAR영상에 대한 적용은 미진한 실정이다. 본 연구에서는 스테레오 TerraSAR-X영상을 대상으로 RF 모델링을 적용하여 적용방법의 타당성과 효율성에 대해 분석하였다. 또한 본 연구성과의 DSM(Digital Surface Model)과 기존 상용 소프트웨어에서 생성된 DSM을 다양한 측면에서 비교 분석하였다. 그 결과 RF 모델링 기법이 SAR영상의 적용 시에도 매우 효과적이며 실용적으로 적용 가능함을 알 수 있었다.
This study is introducing a new approach of ATInSAR hologram for modeling wave refraction spectra pattern. TOPSAR data with L$_{-HH}$ and C-vv bands utilized spatial variation of wave refraction. Based on the phase information in along track interferometry, and ATInSAR hologram the quantitative information such swell wave height and spectra energy have been modeled. The phase information in ATInSAR hologram images can be transferred to wave refraction The ATInSAR hologram can be used to investigate the wave refraction pattern along the coastal waters. The fringe information pattern was shown to be useful in modeling wave refaction spectra varaition. The hologram interferometry wave refraction model consists of two sub-models. The purpose of first sub-model is to determine the swell wave height by using ATInSAR. Second sub-model aims to generate the holographic interferometry from the information of two wave spectra which detected by ATInSAR technique. The azimuth cut-off variations along the fringe patterns will be estimated. As azimuth cut-off contains the wave height information which could be used the significant wave height variation in convergence and divergence zone.
Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
대한원격탐사학회:학술대회논문집
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대한원격탐사학회 2007년도 Proceedings of ISRS 2007
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pp.61-64
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2007
Subsurface Internal Waves (IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs - depression type and elevation type - depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR images acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents at each position. The simulated SAR intensity profiles at each position were compared with the observed SAR intensities.
Kim, Duk-Jin;Lyzenga, David R.;Choi, Woo-Young;Kim, Youn-Soo
대한원격탐사학회지
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제23권5호
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pp.385-391
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2007
Subsurface Internal Waves(IWs) can be detected in satellite images as periodic alternating brighter/darker stripes. It is known that there are two types of IWs-depression type and elevation type-depending on the water depth in stratified oceans. In this study, we have quantitatively verified the process of converting polarity from depression waves to elevation waves using ERS-2 SAR image acquired over the northern South China Sea. We simulated the evolution of IWs near a turning point with a numerical model for internal wave propagation. The simulation results near the turning point clearly showed us not only a conversion process of IWs from depression to elevation waves, but also a similar wave pattern with the observed SAR image. We also simulated SAR intensity variation near the turning point. The upper layer currents were computed at regular intervals using the numerical model, as the IWs were passing through the turning point. Then, an integrated hydrodynamic-electromagnetic model was used for simulating SAR intensity profiles from the upper layer currents. The simulated SAR intensity profiles were compared with the observed SAR intensities.
This paper presents an analysis of SAR(Specific Absorption Rate) distribution characteristics in a head model using FDTD(Finite Difference Time Domain). In this study human head was modelled in four elements-layered structure, consisting of skin, fat, skull and brain. To calculate the electromagnetic fields wihtin the head model, FDTD method was used. In the FDTD method, the electromagnetic wave is analyzed by solving a Maxwell's equations repeatedly. For the calculation, distance between power source and head model increased by 10[m]. Power density and incident electric field intensity were calculated. Based on the incident electric field, the program which calaculated internal electric fields intensity and SAR calculation of the head model were developed. The results of developed program using FDTD were compared with those of a commericial programs, which showed the availability and usefulness of the suggested scheme in this paper.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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