• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2013

본 연구에서는 FMCW 레이더를 이용해 수평적인 해상 감시를 위한 선박 탐지 및 추적 기법을 개발하였다. FMCW레이더는 일반적으로 웜업(warm-up) 시간이 짧고 날씨나 대기상태에 영향을 받지 않으며 가볍고 사용 편의성이 높기 때문에 해상 감시 분야에서 중요한 역할을 할 수 있다. 본 논문에서는 X-밴드 FMCW 레이더의 데이터 처리 기법과 선박 탐지 및 추적 알고리듬 구현 결과를 소개한다. 선박 탐지는 원시자료(spoke)에서 합성된 프레임 데이터를 사용하여 육지부분을 제거한 후 형태학적 처리 기법을 이용한 임계치가 적용되었다. 선박의 추적은, 선박의 예상 최대선속(19 kn)과 프레임간의 시간간격(5 sec)을 고려하여 다음 프레임에서의 선박의 위치를 예상하는 탐색창(search-window)을 사용하였다. 평택항에서 실시된 실험에서 실제 운항중인 다섯 척의 선박이 사용되었으며, 이중 25 m 이상인 선박의 경우 완벽하게 탐지되었고, 소형 어선의 경우 평균적으로 85.38%의 탐지율을 보였다. 어선의 낮은 탐지율은 부이 주변을 항해할 때 주로 발생하였으며, 재질이 유리섬유강화플라스틱(FRP)이며 선박 높이가 낮은 것이 원인으로 판단된다. 추적기법에 의한 결과와 선박자동식별장치(Automatic Identification System) 비교를 통해 각 선박의 추적은 잘 이루어진 것으로 확인되었으며, 추적률은 평균적으로 95.12%이었으며, 길이 25 m 이상 선박의 추적률은 100%이었다. 향후 소형어선에 대한 탐지와 추적기법 향상을 위한 알고리듬 개선이 요구된다.

• 항공우주기술
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• 제11권2호
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• pp.164-170
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• 2012

본 논문에서는 SAR 영상 내부에서 나타나는 능동 트랜스폰더의 응답으로부터 얻은 위치정보와 GPS 장비를 이용하여 획득한 위치정보를 비교한 후, 능동 트랜스폰더의 지상기준점(GCP) 활용 가능성에 대한 연구를 수행하였다. 신호대 클러터 비(SCR)를 향상시키기 위하여 X밴드 대역의 중심주파수를 가지는 능동 트랜스폰더는 넓고 평평한 지역에 설치되었으며, 능동 트랜스폰더의 응답을 얻기 위하여 Cosmo-SkyMed 영상이 사용되었다. 이후 위치정확도 측정을 위하여 SAR 영상 내부와 GPS 장비로부터 측정된 능동 트랜스폰더의 위치정보를 비교하였으며, ENVI-SARscape 소프트웨어가 SAR 영상 내부에서의 능동 트랜스폰더 위치정보를 얻기 위하여 사용되었다. 이러한 비교분석을 통하여 본 논문에서는 능동 트랜스폰더의 응답이 SAR 영상의 지상기준점 응답으로 적절하다는 것을 보이고자 한다.

• 대기
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• 제15권3호
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• pp.155-165
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• 2005

The characteristics of six precipitation systems occurred around Cheongju in 2002 are analyzed after the convective/stratiform radar echo classification using radar reflectivity from the Meteorological Research Institute"s X-band Doppler weather radar. The Biggerstaff and Listemaa (2000) algorithm is applied for the classification and reveals a physical characteristics of the convective and stratiform rain diagnosed from the three-dimensional structure of the radar reflectivity. The area satisfying the vertical profile of radar reflectivity is well classified, while the area near the radar site and the topography-shielded area show a mis-classification. The seasonal characteristics of the precipitation system are also analyzed using the contoured frequency by altitude diagrams (CFADs). The heights of maximum reflectivity are 4 km and 5.5 km in spring and summer, respectively, and the vertical gradient of radar reflectivity from 1.5 km to the melting layer in spring is larger than in summer.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제11권3호
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• pp.138-145
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• 2008

In this paper, the waveguide slot array antenna which is capable of wide beam steering and dual polarization is designed for an X band synthetic aperture radar. In order to improve the restriction of beam steering range and to remove the butterfly lobes, a typical waveguide slot array antenna has been modified. To implement dual polarization, rod excited waveguide slot elements and ridge waveguide slot elements are alternately arranged. Location of slots, inclination of rod and offset distance of slots are determined on using array characteristic and conductance constant with radiating power on slots. The designed antenna is manufactured and measured with Near-filed measurement method.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2002년도 춘계학술대회논문집
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• pp.161-176
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• 2002

Collision avoidance is the most important part of a small vessel. Small and mediurn sized ships are surprisingly poor targets for radar reflection and are frequently in danger of being overrun by large vessels, even under good condition of visibility. One of the best way to prevent collisions at sea is to use as large and well designed a radar reflector. Thus, RCS(Radar Cross Section) increase is key element in the design of radar reflector. Radar Reflectors are normally classified into active-type and passive-type. In this paper, the RCS increase methods for passive-type reflector through shaping are explained, and analyzed with RCS performance test by computer simulation. As results from analysis, It is shown that the effective diameter of radar reflector is over 10 λ to provide a return above the threshold RCS of 25m$^2$, lower limit of detectability using X-band radar in a moderate sea.

• 한국전자파학회논문지
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• 제23권9호
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• pp.1079-1086
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• 2012

본 논문에서는 반도체형 전력 증폭기의 바이어스를 개선하기 위하여 순차 제어 회로와 펄스 폭 가변 회로를 적용한 X-대역 60 W 고효율 전력 증폭 모듈을 설계하였다. 순차 제어 회로는 전력 증폭 모듈을 구성하는 각 증폭단의 GaAs FET의 드레인 전원을 순차적으로 스위칭하도록 회로를 구성하였다. 드레인 바이어스 전원의 펄스 폭을 RF 입력 신호의 펄스 폭보다 넓게 하여 전력 증폭 모듈의 입력 신호가 있을 때만 스위칭 회로를 순차적으로 구동시킴으로써 전력 증폭 모듈의 열화에 따른 출력 신호의 왜곡과 효율을 향상시킬 수 있다. 60 W 전력 증폭 모듈은 고출력 GaAs FET를 이용하여 전치 증폭단, 구동 증폭단과 주전력 증폭단으로 구성하였으며, 주전력 증폭단은 전력결합기를 이용한 평형증폭기 구조로 구현하였다. 설계된 전력 증폭 모듈은 9.2~9.6 GHz에서 듀티사이클 10 %로 동작시켰을 때 50 dB의 전력 이득, 펄스 주기 1 msec, 펄스 폭 100 us, 출력 전력 60 W에서 동작함에 따라 펄스-SSPA 형태로 반도체 펄스 압축 레이더 등에 적용할 수 있다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.7-15
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• 2016

해양의 파랑 파라미터는 해상 교통의 운행과 항해에 있어 안전성과 더불어 효율성을 위해 매우 중요하다. 본 논문에서는 X-대역의 해양 레이더를 이용하여 해류 속도, 파랑 파라미터와 같은 해상의 표현정보를 수집하는데 효율적인 알고리즘을 개발한다. 특히, 제안된 방식은 고정된 제어 방식을 사용하는 것 대신에 반복적인 보정 과정을 채택함으로써, 최적화된 해류 속도를 효과적으로 계산할 뿐만 아니라, 최적화된 방식으로 비용함수를 도입하도록 설계된다. 실험을 통해서 제안한 알고리즘은 기존의 알고리즘에 비해서 파랑 정보를 추출하는데 매우 효과적임을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제20권12호
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• pp.1340-1350
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• 2009

본 논문에서는 레이더용 평면형 능동 위상 배열 안테나 시스템의 설계 및 제작 그리고 측정 결과를 소개한다. 설계된 안테나는 X-대역에서 대역폭 10 %를 만족하며, 이중 슬롯 급전 마이크로스트립 패치 안테나와 편파 스위치의 사용으로 이중 편파 사용이 가능하다. 배열 구조는 $16\times16$의 삼각 배열 구조이고, 각 배열은 출력 40 dBm 이상의 TR(Transmit & Receive) 모듈로 구성된다. TR 모듈은 디지털 감쇄기와 위상 변위 기를 포함하고 있어서 임의의 빔 형성/빔 조향을 할 수 있으며, 전자적 빔 조향 범위는 방위각/고각 방향으로 각각 ${\pm}60^{\circ}$ 범위에서 가능하다. 또한 수신 구조는 부배열로 구성하여 수신 패턴은 각 채널로부터의 RF 빔 합성으로 얻어진다. 안테나의 성능 검증을 위해서 근접 전계 측정 시설에서 안테나 패턴을 측정하였으며, 패턴 측정 결과는 예측된 빔 패턴과 거의 일치하였고, 이로부터 제어에 의한 빔 조향/빔 형성이 가능함을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.519-526
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• 2016

해양사고가 빈번히 발생함에 따라 해상교통관제를 통해 항해의 안전성과 효율성을 개선하기 위한 해상 트래픽 모니터링 시스템을 구축할 필요성이 대두되고 있다. 이와 같은 목적을 위해, 최근에 X-대역 해양 레이더는 해수면 정보를 수집하는데 사용하고 있는데, 파랑 정보를 정확하게 측정하여 해상교통관제 영역 내에서 선박의 안전하고 효율적인 움직임을 제공하는 것이 요구된다. 본 논문에서는 세 가지의 다른 해류 속도를 산출하는 방법 즉, 최소자승법을 이용한 방법, 해류 속도를 반복 최소자승 갱신 방법, 가변적인 해류 속도의 정규화된 스칼라 곱을 극대화하여 해류 속도 추정치를 제공하는 방법 등에 대해 부이 데이터와 비교하고, 그런 후에 반복 갱신 방법을 수정하여 초기의 해류 속도를 개선하여 효과적으로 파랑 정보를 예측하도록 설계된다. 다수의 실험을 통하여 제안한 방법은 기존 방식에 비해 파랑 정보를 효과적으로 추출할 수 있음을 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제27권6호
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• pp.504-511
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• 2016

본 논문에서는 디지털 수신 능력을 갖는 능동 위상 배열 안테나의 근접전계 수신시험 중, 수신 채널에 이득 및 위상 변화가 발생하더라도 보정 경로 및 수신 채널을 통과한 신호를 이용하여 수신 채널에 발생한 이득 및 위상 변화량을 추출하고, 이를 근접전계 데이터에 직접 보상하여 수신채널에 변화가 발생하지 않은 경우에 수행한 근접전계 시험과 동등한 결과를 획득할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 근접전계 수신시험을 위한 타이밍의 일정 구간에 보정 경로를 통하여 수신 채널의 상태를 감시하는 시간 구간을 추가하고 이를 보정하는 방식이다. 제안한 방법의 검증을 위하여 디지털 수신 능력을 갖는 X-대역의 능동 위상 배열 안테나와 평면형 근접전계 시험 시설을 이용하여 측정하였다. 수신 채널에 변화가 보정된 보상 패턴과 수신 채널에 변화가 없었던 기준 패턴과 비교할 때, 제안한 방법이 유효함을 확인하였다.