• 제목/요약/키워드: electromagnetic wave radar

검색결과 189건 처리시간 0.022초

유한차분 시간영역법을 이용한 콘크리트의 두께측정과 철근위치 탐사를 위한 전자기파 전파 모델링 (A Study on Using Finite Difference-Time Domain Modeling of Electromagnetic Wave Propagation for Thickness Determination and Rebar Detection in Concrete Specimens)

  • 임홍철;조윤범
    • 한국전산구조공학회논문집
    • /
    • 제12권4호
    • /
    • pp.639-648
    • /
    • 1999
  • 레이더법은 건축구조물에 대한 비파괴 검사의 대표적인 방법의 하나이다. 레이더법을 이용하는데 영향을 주는 요인들을 연구하고, 레이더로 측정된 결과들을 분석하기 위해서는 전자기파의 전파에 대한 수치적인 모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 콘크리트 시편에 전파되는 전자기파를 모델링 하기 위해 유한차분 시간영역법을 적용하고자 한다. 유한차분 시간영역법은 전자파 해석과 모델링을 통한 시뮬레이션에 매우 유용한 방법이다. 본 연구에서는 유한차분 시간영역법을 이용하여 두께가 다른 4개의 시편과 두께는 100㎜로 동일하고 피복두께가 다른 3개의 시편을 3차원으로 모델링 하였다. 두께 측정 모델링 결과에서는 계산영역의 셀간격과 입사파의 파장/콘크리트 시편의 두께값이 모델링의 정확성에 미치는 영향을 알 수 있었다. 철근이 있는 시편의 모델링에서는 0.08%∼0.5%의 오차로 철근의 위치를 확인할 수 있었다.

  • PDF

전파강수계, 소형레이더 및 각종 강우량계 비교검증을 위한 PARSIVEL 분석 도구 개발 (Development of PARSIVEL Analysis Tool for Verification of Electromagnetic Wave Precipitation Gauge, Small Radar and Various Rain Gauge System)

  • 장봉주;이찬주;김현정;김동구;임상훈;김원
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
    • /
    • 한국수자원학회 2018년도 학술발표회
    • /
    • pp.185-185
    • /
    • 2018
  • 광학우적계(PARSIVEL)는 강수 입자의 정확한 직경 및 분포 분석에 용이한 이유로 정밀 기상관측과 레이더 및 우량계 검보정을 위해 널리 사용되고 있다. 하지만 PARSIVEL S/W의 경우, 관측 순간의 각종 변수 및 분석 결과를 이해하기에 용이하나 강우 이벤트 전체를 분석하기 위해서는 별도의 후처리가 요구되는 번거로움이 있다. 본 연구에서는 소형레이더 및 전파강수계의 비교검증 효율성 향상을 위해 그림 1과 같이 PARSIVEL의 자료구조 및 포맷을 분석하여, 즉각적으로 원하는 강우 이벤트에 대해 다양한 분석도구를 적용할 수 있는 S/W를 개발하였다. 그림 2로부터 개발된 S/W로부터의 분석결과를 나타내었으며, 다양한 실험을 통해 제안한 S/W를 이용함으로써 각종 강우량계 비교검증 시 강수분석을 용이하게 함을 확인하였다.

  • PDF

RF 스텔스용 RAM의 전파흡수능 측정기법에 관한 연구 (A Study on Measurement Techniques of EM Wave Absorbing Ability of a RAM for RF Stealth)

  • 최창묵;임봉택;고광섭
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제14권6호
    • /
    • pp.1331-1337
    • /
    • 2010
  • 본 논문에서는 국방과학의 RF 스텔스 구현을 위해 필요한 RCS 감소용 RAM의 전파흡수능 측정기법에 대하여 연구하였다. 먼저 RAM의 전파흡수능에 대한 이론 정립 후 측정기법에 대하여 실제 레이더 시스템과 유사한 자유공간법과 실험실에서 용이한 전송선로법을 분석하여 실제 RAM 샘플을 제작하여 측정기법에 따라 측정후 비교 분석하였다. 비교 분석결과 전파흡수능은 자유공간법에서 다소 우수한 특성이 보였으나 전체적인 패턴이 유사한 것을 확인하였다. 따라서 RAM 개발시 초기단계부터 최종단계까지 단계별/주파수별 제시하는 측정기법을 차등 적용한다면 보다 효과적으로 RAM을 개발 할 수 있을 것이다.

지하공동 탐지를 위한 3차원 시간영역 유한차분 GPR 탐사 모델링 (Three-dimensional Finite-difference Time-domain Modeling of Ground-penetrating Radar Survey for Detection of Underground Cavity)

  • 장한누리;김희준;남명진
    • 지구물리와물리탐사
    • /
    • 제19권1호
    • /
    • pp.20-28
    • /
    • 2016
  • 최근 우리나라 도심지에서 도로 일부가 갑자기 함몰되는 현상이 빈번하게 발생하고 있으며, 이에 의한 피해를 예방하기 위해서는 도로하부의 지하공동의 존재 여부를 조사하는 것이 필요하다. 현재 지표 투과 레이더 탐사(ground-penetrating radar, GPR)가 도심지 도로하부 지하공동을 탐지하기 위한 효과적인 수단으로 인식되고 있다. GPR 탐사방법에 대한 물리적인 과정을 보다 잘 이해하고 지하공동에 대한 효과적인 해석을 위하여 GPR 수치모델링을 통한 이론적인 접근이 필요하다. 이 연구에서는 엇갈린 격자(staggered-grid)를 이용한 3차원 시간영역 유한차분(finite-difference time-domain, FDTD) 법을 사용한 GPR 모델링 알고리듬을 개발하였다. 개발된 3차원 모델링 알고리듬을 이용하여 간단한 공동모델에 대한 GPR 반응을 검토하여 도심지 도로하부 공동 탐사에서 지하공동 부존 정보를 얻는데 효과적으로 적용될 수 있음을 확인하였다.

수직 위상 배열 안테나 기반 기상 레이다에서의 해수면 클러터 제거 성능 분석 (Analysis of Sea Clutter Removal Capability in a Weather Radar Based on a Vertical Phased Array Antenna)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
    • /
    • 제22권1호
    • /
    • pp.155-161
    • /
    • 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 및 해수면 클러터가 기상 반사 신호를 오염시킬 가능성이 매우 높다. 대부분의 지표면 클러터는 매우 낮은 도플러 주파수 부근에 집중되어 나타나므로 주파수 대역에서의 구분이 비교적 용이한 편이다. 그러나 해수면 클러터의 경우 도플러 주파수 점유대역이 기상조건에 따라 매우 넓게 나타날 수 있기 때문에 클러터의 제거가 매우 어려운 실정이다. 따라서 본 논문에서는 전자적인 고각 빔 조향을 위하여 수직 위상 배열 안테나 구조를 갖는 기상 레이다에서의 해수면 클러터 제거 성능 정도를 분석하였다. 또한 위상배열 안테나의 수신 빔 형성을 통하여 해수면 클러터의 제거가 적절하게 이루어질 수 있음을 보였다.

밀리미터파 탐색기에서 ESPRIT 기법을 이용한 탄도 미사일 탄두 식별 신호처리 기법 개발 (A Study on Signal Processing of Ballistic Missile Warhead Discrimination Using ESPRIT in Millimeter-Wave(Ka-Band) Seeker)

  • 최각규;한승구;조희진;김효태;김경태;송성찬;나영진
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제23권2호
    • /
    • pp.266-269
    • /
    • 2012
  • 본 논문은 탄도 미사일의 탄두를 식별하는 신호 처리 기법의 개발에 관하여 소개한다. 요격 미사일이 적 미사일을 파괴하기 위해서 적 미사일 탄두 위치의 정보가 필요하다. 적 미사일을 탐지하고 위치를 찾기 위해 요격미사일의 밀리미터파 탐색기(millimeter-wave seeker)는 chirp 파형을 사용하여 HRRPs(High Resolution Range Profiles)을 발생시킨다. 표적의 산란점(scattering center)을 찾아내기 위해 대표적인 스펙트럼 추정 방법(spectral estimation technique)인 ESPRIT(Estimation of Signal Parameters by Rotational Invariance Technique) 기법을 HRRPs에 적용하였다. 1차원 산란점의 정보를 이용하고 미사일의 길이를 추정함으로써 탄두의 위치를 식별하였다. 시뮬레이션 결과는 이러한 신호 처리 기법이 탄도 미사일의 탄두 식별에 적용하기에 효율적임을 보여준다.

레이다 표적 인식에서 표적에 대한 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상 형성에 대한 성능 개선 (Performance Improvement for 2-D Scattering Center Extraction and ISAR Image Formation for a Target in Radar Target Recognition)

  • 신승용;임호;명로훈
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제18권8호
    • /
    • pp.984-996
    • /
    • 2007
  • 본 논문에서는 표적에 의해서 산란된 산란파에 대한 2차원 산란점 추출 및 2차원 ISAR(Inverse SAR) 영상 형성에 대해서 기술하였다. 표적 에 대 한 2차원 산란점과 ISAR 영상을 획득하는 방법에는 일반적으로 2-D IFFT(Inverse Fast Fourier Transform)가 널리 사용되고 있다. 그러나 이는 영상의 해상도 면에서 질이 떨이진다는 단점이 있다. 이러한 퓨리에 변환을 바탕으로 한 방법의 단점을 보완하기 위해서 여러 가지 고해상도 신호처리의 방법이 개발되어 왔다. 본 논문에서는 2차원 산란점 추출 및 ISAR 영상을 형성하기 위해서 2-D MEMP 알고리즘과 2-D ESPRIT 알고리즘에 대해서 기술하고 있다. 이러한 각 알고리즘에 대한 성능을 나타내기 위해서 이상적인 점 산란체와 F-18 전투기에 대한 산란파를 이용하여 2차원 산란점을 예측하고 2차원 ISAR 영상을 획득하였다.

턴스타일 구조를 갖는 밀리미터파 탐색기용 W-대역 직교모드 편파기 설계 (W-Band Turnstile Junction Ortho-Mode Transducer for Millimeter Wave Seeker)

  • 한준용;이택경;이재욱;오경현;송성찬
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제27권9호
    • /
    • pp.872-875
    • /
    • 2016
  • 본 논문에서는 W-대역에서 동작하는 턴스타일(Turnstile) 구조를 갖는 직교모드 편파기(Ortho-Mode Transducer: OMT)를 설계하고 제작하였다. 턴스타일 구조는 도파관의 대칭구조로 인하여 도파관 내에서 발생하는 불필요한 고차모드는 서로 상쇄되므로 광대역에서 높은 전달특성과 낮은 반사손실을 가지는 장점이 있으며, 공통포트에서 2개의 모드가 서로 직교하므로 이중편파 특성을 최대한 구현 가능하도록 해 준다. 제안한 직교모드 편파기는 레이다 탐색기에 적용 가능하며, 밀리미터파 대역인 W-대역(94 GHz)에서 동작한다. 또한, 제작한 결과, 동작 주파수 범위에서 평균적으로 -20 dB보다 낮은 반사손실 값을 가지며, 500 MHz 이상의 대역폭 특성을 보인다.

수평 시추공간 지오레이다 토모그래피를 이용한 터널 굴착에 의한 암반 물성 변화의 고찰 (Monitoring Rock Physical Property Changes due to Excavations Using Horizontal Crosshole Georadar Tomography)

  • 정연문;이명성;송명준;우익
    • 터널과지하공간
    • /
    • 제6권4호
    • /
    • pp.342-347
    • /
    • 1996
  • The changes of electromagnetic wave velocity in rock were monitored to investigate rock behaviors due to the drill & blasting excavations through georadar tomography during the construction of the underground rock laboratory (5 m wide, 6 m high, and 140 m long) at Mabuk-Ri, Goosung-Myun, Yongin-Si, Kyunggi-Do. Two horizontal boreholes spaced 1.4 m apart were drilled parallel to the test tunnel before excavating it, high-resolution crosshole georadar tomography with about 500 MHz electromagnetic waves was performed at pre-excavation phase (May, 1996) and post-excavation phase (August, 1996). The data were acquired with the combination of 34 sources and 44 receivers with space of 0.3 m. Only 11 continuous receivers were selectively utilized with one fixed source. Sampling interval was 0.4 ns and each trace has 512 samples. The first arrival of each trace was picked manually with a picking software. The total number of rays used in inversion amounted to 34x11 and the size of pixel was determined to be 0.3 m. As an inversion technique, SIRT(Simultaneous Iterative Reconstruction Technique) was applied in this study. The velocity of electromagnetic waves at post-excavation phase decreased as large as 15% in comparison with that at pre-excavation phase, which may be attributed to the creation of micro-cracks in rock due to excavations and saturation with groundwater. Small amount of borehole deviation made a critical effect in radar tomography. Totally different tomograms were created after borehole deviation corrections.

  • PDF

통합 군 통신 시스템에서 상호운용으로 인한 간섭 영향 분석 (Interference Influence Analysis on the Interoperability in the Combined Military Communication Systems)

  • 김태우;김정;곽영길
    • 한국전자파학회논문지
    • /
    • 제25권3호
    • /
    • pp.365-371
    • /
    • 2014
  • 현대전의 전장 환경에서는 효율적인 작전 수행을 위하여 통합 군 무기체계 간 상호 운용이 필수적이다. 특히 네트워크 중심의 전자전 시스템에서 대부분의 최신 무기체계는 무선 통신을 위하여 전자파를 이용하므로 인접 무기 체계 간 상호 간섭의 영향에 취약하다. 본 논문에서는 통합 군 무기 체계에서 사용하는 대표적인 무선 통신 시스템을 중심으로 확산과 비확산 통신 방식으로 나누어 모델링하였다. 그리고 다양한 간섭원을 생성하여 인접 레이다 및 통신 간섭원에 의한 영향을 모의시험을 통하여 분석하였다. 모의시험 결과, 인접 간섭원의 변조 방식과 중첩 대역폭에 따라 피간섭 수신기의 성능이 영향을 크게 받는 것을 확인하였다. 본 연구 결과는 향후 통합 군 통신 무기 체계 간 상호 운용을 위한 간섭 보호 기준을 정립하는데 활용될 것으로 기대한다.