• 제목/요약/키워드: Short Range Radar

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펄스길이에 따른 이중편파변수의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Polarimetric Observations by Two Different Pulse Lengths of Dual-Polarization Weather Radar)

  • 이정은;정성화;김종성;장근일
    • 대기
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    • 제29권2호
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    • pp.197-211
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    • 2019
  • The observational sensitivity of dual-polarization weather radar was quantitatively analyzed by using two different pulse widths. For this purpose, test radar scan strategy which consisted of consecutive radar scan using long (LP: $2{\mu}s$) and short (SP: $1{\mu}s$) pulses at the same elevation angle was employed. The test scan strategy was conducted at three operational S-band dual-polarization radars (KSN, JNI, and GSN) of Korea Meteorological Administration (KMA). First, the minimum detectable reflectivity (MDR) was analyzed as a function of range using large data set of reflectivity ($Z_H$) obtained from JNI and GSN radars. The MDR of LP was as much as 7~22 dB smaller than that of SP. The LP could measure $Z_H$ greater than 0 dBZ within the maximum observational range of 240 km. Secondly, polarimetric observations and the spatial extent of radar echo between two pulses were compared. The cross-polar correlation coefficient (${\rho}_{hv}$) from LP was greater than that from SP at weak reflectivity (0~20 dBZ). The ratio of $Z_H$ (> 0 dBZ) and ${\rho}_{hv}$(> 0.95) bin to total bin calculated from LP were greater than those from SP (maximum 7.1% and 13.2%). Thirdly, the frequency of $Z_H$ (FOR) during three precipitation events was analyzed. The FOR of LP was greater than that of SP, and the difference in FOR between them increased with increasing range. We conclude that the use of LP can enhance the sensitivity of polarimetric observations and is more suitable for detecting weak echoes.

토사재해 예경보를 위한 초단기 예측강우의 활용에 대한 연구 (A Study on Application of Very Short-range-forecast Rainfall for the Early Warning of Mud-debris Flows)

  • 전환돈;김수전
    • 한국습지학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.366-374
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    • 2017
  • 본 연구의 목적은 토사재해 예경보를 위하여 초단기 예측강우의 적용성을 검토하는 것이다. 초단기 예측자료를 활용하기 위한 방법으로 신경망 모형을 적용하였다. 여기에서 레이더와 AWS의 관계를 이용하여 신경망을 학습하고 레이더 강우를 초단기 예측강우(MAPLE)로 대체하여 대상지역에 대한 강우량을 예측하였다. 6hr, 12hr, 24hr의 누적강우에 대한 토사재해 예경보기준을 이용하여 MAPLE 예측강우의 적용성을 Test-bed 지점에 설치한 AWS 강우량과 비교 평가하였다. 평가결과 MAPLE 예측강우를 이용할 경우 AWS를 이용할 경우 보다 선행하여 토사재해 예경보를 발령할 수 있음을 확인하였다.

FM-CW 레이다에서의 거리 및 속도 추정 정확도 향상에 관한 연구 (A Study on Accuracy Improvement for Range and Velocity Estimates in a FM-CW Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권8호
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    • pp.1752-1758
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    • 2010
  • FM-CW 레이다는 구현이 비교적 간단하고 전자파 신호의 외부 탐지 가능성이 낮기 때문에 다양한 목적의 원격탐지 센서로 활용되고 있다. FM-CW 레이다는 주파수 변조된 연속적인 파형의 신호를 송신하고 반사 신호의 복조시에도 같은 신호를 기준 주파수로 사용한다. 따라서 목표물의 거리 및 속도 정보는 비트신호 주파수 형태로 수신되어진다. 그러나 고속으로 이동하는 목표물의 경우 레이다에서의 신호획득 시간이 현저히 짧아질 수 있기 때문에 기존의 FFT(Fast Fourier Transform) 방식에 의한 스펙트럼 추정은 그 해상도 및 정확도가 심각하게 열화 될 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 모델 파라메터 추정 방법인 AR(Autoregressive) 방법을 적용하여 거리 및 속도 추정 정확도와 해상도를 개선할 수 있음을 보였다.

마이크로머신 기술로 제작한 자동차 프런트엔드용 초광대역 빔성형 네트워크 (Micromachined ultra-wideband beamforming network for automotive radar front ends)

  • ;;김정무;김용권
    • 대한전기학회:학술대회논문집
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    • 대한전기학회 2005년도 제36회 하계학술대회 논문집 C
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    • pp.2386-2388
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    • 2005
  • As anti-crash and pre-crash systems in vehicles become more extensively used, the need for high performance short-range radars is playing an increasing role. This paper presents the design of a micromachined, ultra-wideband beamformer centered at 24 GHz for automotive short-range radar systems. This beamformer is a Butler matrix designed using ultra-wideband transmission-line couplers, which consist of a multilayered structure that exhibits wider bandwidth compared to conventional microstrip branch-line couplers. The circuit has been designed on a quartz substrate, and to achieve the desired coupling, lines suspended on BCB layers located at specific parts of the circuit were used, achieving a three metal layered structure in form of wide microstrips, that give low loss and a wideband response. In this paper the design and fabrication procedure of the proposed beamformer are fully described.

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지상우량계와 기상레이더 강우강도의 비교연구 (A Comparative Study of the Rainfall Intensity Between Ground Rain Gauge and Weather Radar)

  • 류찬수;강인숙;임재환
    • 통합자연과학논문집
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    • 제4권3호
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    • pp.229-237
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    • 2011
  • Today they use a weather radar with spatially high resolution in predicting rainfall intensity and utilizing the information for super short-range forecast in order to make predictions of such severe meteorological phenomena as heavy rainfall and snow. For a weather radar, they use the Z-R relation between the reflectivity factor(Z) and rainfall intensity(R) by rainfall particles in the atmosphere in order to estimate intensity. Most used among the various Z-R relation is $Z=200R^{1.6}$ applied to stratiform rain. It's also used to estimate basic rainfall intensity of a weather radar run by the weather center. This study set out to compare rainfall intensity between the reflectivity of a weather radar and the ground rainfall of ASOS(Automatic Surface Observation System) by analyzing many different cases of heavy rain, analyze the errors of different weather radars and identify their problems, and investigate their applicability to nowcasting in case of severe weather.

단거리 기상 레이다에서의 위상 잡음 영향 분석 (Analysis of Phase Noise Effects in a Short Range Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제22권8호
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    • pp.1090-1098
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    • 2018
  • 국지적인 기상 이변이나 강우 현상 등을 분석하고 예보하기 위해서는 지역별로 저고도 탐색이 가능한 다수의 단거리 기상 레이다들이 필요하다. 그러나 이러한 레이다들의 특성인 낮은 고각의 전자파 빔 때문에 지표면 클러터가 기상 신호를 심하게 오염시킬 가능성이 매우 높다. 그러므로 이러한 문제를 완화시키기 위하여 일반적으로 도플러 저주파 대역 차단 필터를 사용하게 된다. 그러나 레이다 시스템에서의 위상잡음은 이러한 강력한 클러터의 제거를 제한시킬 수 있으며 잔존하는 클러터로 인하여 기상 파라미터 추정에 심각한 문제를 야기할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 레이다의 시스템 위상 잡음 특성을 분석하고 이러한 위상 잡음이 강력한 클러터가 존재하는 환경, 즉 단거리, 저고도 기상레이다에서의 SCR(signal to clutter ratio) 개선 정도에 미치는 영향을 분석하였다.

레이다 시스템에서의 비트 스펙트럼 분석에 관한 연구 (A Study on Analysis of Beat Spectra in a Radar System)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제14권10호
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    • pp.2187-2193
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    • 2010
  • 주파수 변조된 연속적인 파형을 사용하는 레이다는 펄스 도플러 레이다에 비하여 구현이 비교적 간단하고 광대역, 저전력 신호의 특성 때문에 외부 탐지 가능성이 낮은 장점을 가진다. 이러한 레이다는 주로 단거리 영역에서 목표물에 대한 고해상도의 거리 및 속도정보를 얻고자 하는 목적으로 많이 활용되고 있다. 따라서 송신신호의 파형을 믹서로 인가하여 추출되는 비트 신호(beat signal)로부터 클러터 제거, 목표물에 대한 탐지여부, 거리 및 속도 정보추출 등의 목적으로 FFT(Fast Fourier Transform) 를 통한 스펙트럼 분석을 행하게 된다. 그러나 이러한 FFT 방법은 신호의 획득시간이 줄어들면 윈도우 효과로 인한 심각한 누설현상, 즉 지표면 반사파 등 강력한 클러터의 부엽에 의하여 상대적으로 낮은 전력을 갖는 신호의 탐지가 불가능해지는 문제가 생길 수 있다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제점을 극복하기 위하여 부엽의 크기를 낮추면서도 주파수 해상도를 적절하게 유지시킬 수 있는 가중치 윈도우 적용 방법에 대하여 분석하였다. 또한 다양한 동작환경을 고려한 모의 비트 신호를 발생시켜 가중치 윈도우 적용 방법에 따른 FFT 스펙트럼 분석 결과들을 고찰하였다.

VARIATIONS IN THE SOYA WARM CURRENT OBSERVED BY HF OCEAN RADAR, COASTAL TIDE GAUGES AND SATELLITE ALTIMETRY

  • Ebuchi, Naoto;Fukamachi, Yasushi;Ohshima, Kay I.;Shirasawa, Kunio;Wakatsuchi, Masaaki
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.17-20
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    • 2006
  • Three HF ocean radar stations were installed at the Soya/La Perouse Strait in the Sea of Okhotsk in order to monitor the Soya Warm Current. The frequency of the HF radar is 13.9 MHz, and the range and azimuth resolutions are 3 km and $5^{\circ}$, respectively. The radar covers a range of approximately 70 km from the coast. It is shown that the HF radars clearly capture seasonal and short-term variations of the Soya Warm Current. The velocity of the Soya Warm Current reaches its maximum, approximately 1 m $s^{-1}$, in summer, and weakens in winter. The velocity core is located 20 to 30 km from the coast, and its width is approximately 50 km. The surface transport by the Soya Warm Current shows a significant correlation with the sea level difference along the strait, as derived from coastal tide gauge records. The cross-current sea level difference, which is estimated from the sea level anomalies observed by the Jason-1 altimeter and a coastal tide gauge, also exhibits variation in concert with the surface transport and along-current sea level difference.

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Zoom-FFT 기반 FMCW 레이더 레벨미터의 설계 및 성능분석 (Design and Performance Analysis of Zoom-FFT Based FMCW Radar Level Meter)

  • 누완;김원호
    • 한국위성정보통신학회논문지
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    • 제9권2호
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    • pp.38-44
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    • 2014
  • 본 논문은 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더 레벨 측정기 설계와 시뮬레이션을 통한 성능분석에 대하여 기술한다. 설계된 레벨미터는 FMCW radar를 이용하여 최대 20m 거리를 측정하며, 거리 계산을 위한 비트신호 분석기법으로 FFT(Fast Fourier Transform)와 Zoom-FFT를 적용하였다. 성능 분석을 위해 시뮬레이션을 통하여 두가지 기법을 비교 분석한 결과, 측정오류를 최소화하고 측정의 분해능을 향상시키기 위해서는 Zoom-FFT 기법이 보다 적절한 기법임을 확인하였다. 시뮬레이션은 주파수 분해능과 측정거리 분해능의 최적 값을 얻기 위해 다양한 조건에서 분석하였고, 1.024GHz 주파수 조건에서 2.2mm의 측정 분해능을 확인하였다.

상보필터 적용을 통한 장애인보조기구용 레이더 데이터 보정연구 (The Radar Data Correction of the onto the Application of a Complementary Filter for the Handicapped Aids)

  • 박동진;유인환;이상민;권장우
    • 재활복지공학회논문지
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    • 제10권1호
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    • pp.29-35
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    • 2016
  • 본 논문에서는 장애인보조기구에 적용하기 위한 근거리 레이더의 반사판의 각도에 따른 데이터의 노이즈에 대한 분석과 이를 제거하기 위한 휴리스틱 알고리즘과 이동평균필터를 융합한 상보필터를 제시하고 이를 적용하여 노이즈를 제거한 실험에 대한 내용을 담고 있다. 또한 칼만 필터와의 비교와 두 개를 같이 사용했을 경우 등의 실험 결과 값 비교를 통해 제안한 필터의 효용성에 대해서 증명하였다.