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항공 SAR 영상 화질 개선을 위한 사이드로브 감소 기법
신희섭(Hee-Sub Shin),옥재우(Jae-Woo Ok),우재춘(Jae-Choon Woo) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.11
항공 SAR(Synthetic Aperture Radar)에서는 일반적으로 바람과 같은 외부 영향에 의해 발생한 요동으로 인해 해상도가 저하될 뿐만 아니라, 사이드로브가 증가하게 되어 영상 화질이 저하되므로 본 논문에서는 사이드로브를 감소시키기 위한 기법을 제시한다. 이를 위해 비행경로를 분할한 다음, 분할된 경로에서 획득된 각각의 데이터에 대해 스퀸트 각도를 추정하여 임무영역을 계산한다. 또한, 재설정된 임무영역 중심에 대하여 1차 요동보상을 수행한 후, 생성된 SAR 영상에서 사이드로브 영향이 두드러지는 영역을 추출한 다음에, 사이드로브 감소 필터를 반복적으로 적용한 후 전체 영상에 대해 확장하여 영상 화질을 향상시키는 방법을 제시한다. In the airborne SAR, the motion errors induced by atmospheric turbulence decrease the resolution and increase the sidelobes. If the sidelobes are not properly compensated, the image quality is degraded. Thus, in this paper, we have introduced the sidelobe reduction method to increase the image quality. After we calculate the scene center based on the estimated squint angle for the flight path partitioned by the subaperture technique, we perform the motion compensation for the scene center. Then, after we perform the recursive sidelobe reduction for the region of interest in the reconstructed SAR image, we extend it for the full image.
비직선 경로를 가진 항공기 탑재형 고해상도 SAR를 위한 PFA의 확장
신희섭(Shin Hee Sub),공영균(Kong Young Kyun),임재학(Yim Jae Hag) 대한전자공학회 2010 대한전자공학회 학술대회 Vol.2010 No.10
본 논문은 스퀀트 각도가 존재하고, 직선경로가 아닌 다양한 경로로 운용되는 고해상도 SAR(Synthetic Aperture Radar)의 경우에 있어서 영상형성을 위한 방법을 제시한다. 이를 위해, linear fitting을 이용한 실제 비행경로의 직선경로화 과정 및 좌표변환을 이용한 스퀀트 각도 감소 과정 등을 기반으로 PFA(Polar Format Algorithm)을 확장하였다. 또한 표적에 대해 테일러 근사화 적용으로 발생하는 고차항 분석과 2차원 점표적 시뮬레이션을 통하여 제안된 방법의 효과를 검증하였다.
최호림(Ho-Lim Choi),신희섭(Hee-Sub Shin),구민성(Min-Sung Koo),임종태(Jong-Tae Lim),김용민(Yong-Min Kim) 제어로봇시스템학회 2009 제어·로봇·시스템학회 논문지 Vol.15 No.6
In this paper, we develop a functional test model for magnetic bearing wheels. The functional test model is an electromagnetic levitation system that has three degree of freedom, which consists of one axial suspension from gravity and two axes gimbaling capability to small angels. A nonlinear controller with high-gain observers is proposed and the real-time experiment results show that the rotor is accurately levitated at the desired position and well-balanced, which is a suitable result for the potential use an magnetic bearing wheels. Also, the proposed scheme exhibits better performance when it is compared with the conventional PID control method.
항공용 레이다를 이용한 잠망경 탐지 MMTI 신호처리 기법 연구 및 성능 분석
정재훈(Jae-Hoon Jung),이재민(Jae-Min Lee),윤재혁(Jae-Hyuk Youn),신희섭(Hee-Sub Shin) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.8
본 논문에서는 잠망경을 탐지할 수 있는 항공용 레이다를 이용한 MMTI(Maritime Moving Target Indicator)에 대해 기술한다. 먼저 해상 클러터와 해상 표적의 특성을 알아보고, GMTI(Ground Moving Target Indicator)와 MMTI의 차이를 분석하여, 최적의 MMTI 운용환경 및 운용방법을 제안한다. 그리고 저속의 작은 해상 표적을 탐지하기 위하여 STAP(Space-Time Adaptive Processing)을 활용한 신호처리 알고리즘을 제시한다. 시뮬레이션을 통해 다양한 RCS에 대한 2채널 시스템과 3채널 시스템의 최소탐지속도 탐지확률을 분석하고, 거리 정확도, 속도 정확도, 방위각 정확도와 같은 주요 성능 변수를 분석한다. This paper describes an MMTI(Maritime Moving Target Indicator) for periscope detection in airborne radar. Firstly, we analyze the characteristics of sea clutter, sea targets. Secondly, we study the differences between GMTI(Ground Moving Target Indicator) and MMTI. This paper proposes an optimal MMTI operating environment and method. We also suggest a signal processing algorithm using STAP(Space-Time Adaptive Processing) for detecting small RCS target moving low speed. The detection probability for moving target with MDV(Minimum Detectable Velocity) is simulated under various RCS and multi-channel system. Finally, we analyze the major performance for range, velocity and azimuth accuracy.
권순구(Soon-Koo Kweon),김진우(Jin-Woo Kim),신희섭(Hee-Sub Shin),유응노(Eung-Noh You) 한국전자파학회 2020 한국전자파학회논문지 Vol.31 No.11
본 논문에서는 SAR(synthetic aperture radar) 영상을 기만하기 위해 DRFM(digital radio frequency memory)을 이용하여 허위표적을 생성하는 방법을 제시한다. 먼저 SAR 플랫폼의 속도, PRF(pulse repetition frequency), 경사거리 변수에 의한 거리방향, 방위방향 허위표적 생성방법을 기하학적으로 분석한 다음, 근사화를 통해 직관적이고 간단하게 적용 가능한 SAR 재밍 알고리즘을 개발한다. 개발한 알고리즘은 RDA(range Doppler algorithm) 기법으로 경사거리 별 SAR 영상 모의를 통해 검증하였다. 그 결과, 방위방향 허위표적은 동일한 시간지연인 경우, 경사거리에 비례하여 표적의 위치가 이동하였고, 거리방향 허위표적은 경사거리와 상관없이 동일한 위치에 표적이 생성되었다. This paper presents an active decoy algorithm using digital radio frequency memory for synthetic aperture radar (SAR) image jamming. First, we analyzed a geometric method for deceptive target generation according to parameters such as SAR velocity, pulse repetition frequency, and slant range. We developed a simple and easy-to-use SAR jamming algorithm using linear approximation. Additionally, we validated the SAR jamming algorithm using a range doppler algorithm with various slant range parameters. As a result, the position of the deceptive target for the azimuth direction was moved in proportion to the slant range, and a deceptive target for the range direction was generated at the same position regardless of the slant range.
항공기 기반 FMCW-SAR 영상복원을 위한 간소화된 분할연산기법
황지환(Ji-Hwan Hwang),김덕진(Duk-Jin Kim),김진우(Jin-Woo Kim),옥재우(Jae-Woo Ok),신희섭(Hee-Sub Shin),유응노(Eung-Noh You) 한국전자파학회 2017 한국전자파학회논문지 Vol.28 No.9
본 논문에서는 항공기 기반 FMCW-SAR(Frequency Modulated Continuous Wave - Synthetic Aperture Radar) 영상복원을 위해 적용된 기존 back-projection 알고리즘의 계산 효율을 높이고, 연산과정의 복잡도를 단순화시킨 분할연산기법을 제안하며, 이를 적용한 SAR 영상 복원 과정에 대해 설명한다. 제안된 분할연산기법은 상대적으로 좁은 주사폭과 긴 합성개구면을 갖는 항공기 기반 FMCW-SAR 시스템에 효과적으로 적용이 가능하며, back-projection 알고리즘의 영상합성과정에서 분할된 입력 원시자료와 출력 복원영상 간의 상호 기여도가 낮은 자료를 계산 과정에서 생략하여 계산 효율을 높인 연산법이다. 또한, 실제 항공기 기반 FMCW-SAR 원시자료 복원과정에 적용하여 계산 효율의 개선 정도를 비교분석하였다. Simplified factorizing-technique to improve the efficiency on computational procedure and the complexity of the conventional backprojection algorithm, which is used to reconstruct airborne FMCW-SAR image, is suggested, and the reconstruction process of SAR image by this simplified factorizing-technique are presented in this paper. This technique can be efficiently applied to airborne FMCWSAR having a relatively narrow beamwidth and long synthetic aperture length, and its basic rationale is to exclude the data that has low level of contribution during computational procedure. Using the raw data of practical airborne FMCW-SAR system, performances of this proposed technique such as SAR image quality and processing time were compared and analyzed.