• Title/Summary/Keyword: radar beam propagation

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M&S 기법을 통한 피아식별 레이다 성능예측 및 분석 (Performance Prediction and Analysis of Identification Friend or Foe(IFF) Radar by using Modeling & Simulation Methodology)

  • 김현승;박명훈;전우중;홍성민
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.159-167
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    • 2020
  • In actual battlefield environment, IFF radar plays an important role in distinguishing friend or foe targets and assigning unique identification code to management. Performance of IFF radar is greatly affected by radio environment including atmosphere and terrain, target maneuvering and operation mode. In this paper, M&S tool is consisted of interrogator(IFF radar) and answering machine(target) for radar performance analysis. The wave propagation model using APM(Advanced Propagation Model) and radar actuator system were modeled by considering beam waveform of individual operation beam mode. Using this tool, IFF radar performance was analyzed through two experimental results. As a result, it is expected that performance of IFF radar can be predicted in the operational environment by considering target maneuvering and operation beam mode.

S밴드 이중편파레이더의 부분 빔 차폐영역 내 반사도 보정을 통한 지상강우추정 개선 (Improved Rainfall Estimation Based on Corrected Radar Reflectivity in Partial Beam Blockage Area of S-band Dual-Polarization Radar)

  • 이정은;정성화;김해림;이선기
    • 대기
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    • 제27권4호
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    • pp.467-481
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    • 2017
  • A correction method of reflectivity in partial beam blockage (PBB) area is suggested, which is based on the combination of digital terrain information and self-consistency principle between polarimetric observation. First, the reflectivity was corrected by adding the radar energy loss estimated from beam blockage simulation using digital elevation model (DEM) and beam propagation geometry in standard atmosphere. The additional energy loss by unexpected obstacles and non-standard beam propagation was estimated by using the coefficient between accumulated reflectivity ($Z_H$) and differences of differential phase shift (${\Phi}_{DP}$) along radial direction. The proposed method was applied to operational S-band dual-polarization radar at Jindo and its performance was compared with those of simulation method and self-consistency method for six rainfall cases. When the accumulated reflectivity and increment of ${\Phi}_{DP}$ along radial direction are too small, the self-consistency method has failed to correct the reflectivity while the combined method has corrected the reflectivity bias reasonably. The correction based on beam simulation showed the underestimation. For evaluation of rainfall estimation, the FBs (FRMSEs) of simulation method and self-consistency principle were -0.32 (0.59) and -0.30 (0.57), respectively. The proposed method showed the lowest FB (-0.24) and FRMSE (0.50). The FB and FMSE were improved by about 18% and by 19% in comparison to those before correction (-0.42 and 0.70). We can conclude that the proposed method can improve the accuracy of rainfall estimation in PBB area.

단일편파 레이더자료 품질관리기술 특성 분석 (Analysis of Quality Control Technique Characteristics on Single Polarization Radar Data)

  • 박소라;김헌애;차주완;박종서;한혜영
    • 대기
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    • 제24권1호
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    • pp.77-87
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    • 2014
  • The radar reflectivity is significantly affected by ground clutter, beam blockage, anomalous propagation (AP), birds, insects, chaff, etc. The quality of radar reflectivity is very important in quantitative precipitation estimation. Therefore, Weather Radar Center (WRC) of Korea Meteorological Administration (KMA) employed two quality control algorithms: 1) Open Radar Product Generator (ORPG) and 2) fuzzy quality control algorithm to improve quality of radar reflectivity. In this study, an occurrence of AP echoes and the performance of both quality control algorithms are investigated. Consequently, AP echoes frequently occur during the spring and fall seasons. Moreover, while the ORPG QC algorithm has the merit of removing non-precipitation echoes, such as AP echoes, it also removes weak rain echoes and snow echoes. In contrast, the fuzzy QC algorithm has the advantage of preserving snow echoes and weak rain echoes, but it eliminates the partial area of the contaminated echo, including the AP echoes.

클래스 불균형 데이터를 이용한 나이브 베이즈 분류기 기반의 이상전파에코 식별방법 (Naive Bayes Classifier based Anomalous Propagation Echo Identification using Class Imbalanced Data)

  • 이한수;김성신
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제20권6호
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    • pp.1063-1068
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    • 2016
  • 이상전파에코는 대기 관측을 위해서 사용되는 레이더 전파가 온도나 습도에 의해서 발생하는 이상굴절에 의해서 발생하는 신호로, 지상에 설치된 기상레이더에 자주 발생하는 비기상에코이다. 기상예보의 정확도를 높이기 위해서는 레이더 데이터의 정확한 분석이 필수적이기 때문에 이상전파에코의 제거에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 다양한 레이더 관측변수를 나이브 베이지안 분류기에 적용하여 이상전파에코를 식별하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 수집된 데이터가 클래스 불균형 문제를 내포하고 있는 점을 고려하여, SMOTE 기법을 이용하였다. 실제 이상전파에코 발생 사례를 통해, 제안한 방법이 성능을 표출하는 것을 확인하였다.

나이브 베이지안 분류기를 이용한 이상전파에코 식별방법에 대한 연구 (A Study on Anomalous Propagation Echo Identification using Naive Bayesian Classifier)

  • 이한수;김성신
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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    • pp.89-90
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    • 2016
  • 이상전파에코는 대기 관측을 위해서 사용되는 레이더 전파가 온도나 습도에 의해서 발생하는 이상굴절 신호로, 지상에 설치된 기상레이더에 자주 발생하는 대표적인 비기상에코 중 하나이다. 기상예보의 정확도를 높이기 위해서는 레이더 데이터의 정확한 분석이 요구되기 때문에 전 세계적으로 이상전파에코의 식별 및 제거에 대한 연구가 수행되어 오고 있다. 본 논문에서는 레이더 관측변수인 반사도와 고도 정보와 나이브 베이지안 분류기를 이용하여 이상전파에코를 식별 및 제거하는 방법에 대한 연구를 수행하였다. 실제 이상전파에코 발생 사례를 통하여 구현한 나이브 베이지안 분류기를 검증한 결과, 우수한 정확도를 가지고 분류가 수행되는 것을 확인할 수 있었다.

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A study on development of simulation model of Underwater Acoustic Imaging (UAI) system with the inclusion of underwater propagation medium and stepped frequency beam-steering acoustic array

  • L.S. Praveen;Govind R. Kadambi;S. Malathi;Preetham Shankpal
    • Ocean Systems Engineering
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    • 제13권2호
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    • pp.195-224
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    • 2023
  • This paper proposes a method for the acoustic imaging wherein the traditional requirement of the relative movement between the transmitter and target is overcome. This is facilitated through the beamforming acoustic array in the transmitter, in which the target is illuminated by the array at various azimuth and elevation angles without the physical movement of the acoustic array. The concept of beam steering of the acoustic array facilitates the formation of the beam at desired angular positions of azimuth and elevation angles. This paper substantiates that the combination of illumination of the target from different azimuth and elevation angles with respect to the transmitter (through the beam steering of beam forming acoustic array) and the beam steering at multiple frequencies (through SF) results in enhanced reconstruction of images of the target in the underwater scenario. This paper also demonstrates the possibility of reconstruction of the image of a target in underwater without invoking the traditional algorithms of Digital Image Processing (DIP). This paper comprehensively and succinctly presents all the empirical formulae required for modelling the acoustic medium and the target to facilitate the reader with a comprehensive summary document incorporating the various parameters of multi-disciplinary nature.

2005-2006년 라디오존데 자료를 이용한 레이더 빔전파와 연관된 대기상태의 통계적 특성 (Statistical Characteristics of Atmospheric Conditions related to Radar Beam Propagation using Radiosonde Data in 2005-2006)

  • 정성화;이규원
    • 한국지구과학회지
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    • 제31권6호
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    • pp.584-599
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    • 2010
  • 우리나라의 7개 라디오존데 관측소의 2년간 관측자료를 이용하여 레이더 빔의 진행과 관련된 과대굴절, 빔갇힘의 발생빈도를 통계 분석하였다. 과대굴절과 빔갇힘의 발생빈도는 백령도가 다른 지역에 비해 높았으며 오산과 광주는 시간대별 변화가 가장 크게 나타났다. 세부적인 빔갇힘 발생빈도에서는 고산을 제외한 모든 관측소에서 지표 빔갇힘의 발생이 우세하였으며 흑산도, 고산은 상층 빔갇힘의 비율이 다른 관측소들에 비해 높았다. 계절변동에서는 전체적으로 여름이 겨울에 비해 빔갇힘 발생비율이 높았다. 빔갇힘의 발생은 봄, 가을 겨울에 백령도가 가장 우세하였으며 여름은 포항으로 나타났다. 오산과 광주는 모든 계절에서 발생빈도가 가장 적었다. 빔갇힘의 월별분포에서는 오산과 광주를 제외한 관측소에서는 00 UTC와 12 UTC 간에 큰 차이가 없었다. 광주, 흑산도, 고산은 월별 총 발생비율의 최대값이 60%를 넘지 않았으며 전체적인 발생비율도 다른 관측소들에 비해 낮게 나타났다. 빔갇힘 발생가능 레이더 관측 고도각 조사에서 KSN이 4개 고도각으로 고도각수에서 최고로 나타났으며 JNI가 고도각 $1.2^{\circ}$로 고도각에서 최고로 나타났다. 전체적으로는 $1.0^{\circ}$ 근처에서 최대 고도각이 나타났다.

다중 경로 환경 상태에서 다중 빔 탐색 레이다의 표적 고도 추출 (Target Altitude Extraction for Multibeam Surveillance Radar in Multipath Environmental Condition)

  • 정명수;홍동희;박동철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제18권10호
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    • pp.1203-1210
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    • 2007
  • 다중 빔 탐색 3D 레이다는 디지털 빔 형성 기술을 이용하여 수신시 적층 빔을 형성하는 최신의 3D 레이다 기술이다. 본 논문에서는 다중 경로 환경 상태에서 다중 빔 3D 레이다의 저고도 표적의 고도 추출을 위한 방법을 제안하고 고찰해 보고자 한다. 다중 빔 레이다에서 저고도 표적에서 발생하는 다중 경로 전파 및 레이다 신호 발생 모델링에 대해 기술하고, 거울 반사 상황에서 효과적으로 표적 고도를 추출하기 위해 nelder-mead simplex multipath reduction(NMSMR) 기법에 대해 기술한다. 제안된 알고리듬의 성능을 다양한 표적 고도와 레이다 주파수에 대해 시뮬레이션으로 확인하였다.

MEASUREMENTS OF WATER SURFACE SLOPES BY MICROWAVE RADAR INSTALLED AT THE HELICOPTER

  • Karaev, Vladimir Yurjevich;Kanevsky, Mikhail Borisovich;Meshkov, Eugeny Mikhailovich;Zuikova, Emma Mikhailovna;Gol'blat, Vladimir Yurjevich;Titov, Viktor Ivanovich
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.348-351
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    • 2006
  • Initial results of processing data from an experiment performed in November, 2005 are given. A microwave Doppler radar with a knife-like beam ($1.5^0$ - $24.5^0$) was installed on a helicopter. Measurements were made during a flight above the Gorky water storage basin. Power and Doppler spectra of the radar reflected signal were analyzed. The processing has shown that the algorithm developed for the retrieval of the slopes of rough water surface enables one to determine the direction of wave propagation and retrieve the variance of the wave slopes.

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바이스태틱 레이더의 시스템 불안정 요소들에 대한 분석 (Analysis of System Instability Factors in a Bistatic Radar)

  • 양진모;이민준;윤재룡;김환우
    • 한국군사과학기술학회지
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    • 제14권1호
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    • pp.114-122
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    • 2011
  • In this paper, we have identified the system instability factors in a bistatic radar system using pulse chasing and considered their effects on the bistatic receiver's MTI(Moving Target Indication) improvement performance. The pulse chasing is a method to efficiently scan a restricted search area within the limited transmitter power and time in a bistatic radar and to track a series of transmitted pulses using the receiver beam which has ideally matched to the pulse propagation rate. In this paper, we have discussed the interrelationship between the pulse chasing and time and frequency/phase synchronization and described the effects of the identified system instability factors on two kinds of MTI filter configuration, single delay-line and double delay-line, in the bistatic radar. And also, we have confirmed that the overall system improvement is restricted by a lower improvement factor among identified them, and discussed the allowable tolerance of the time and frequency/phase synchronization in the bistatic system.