지상용 전자전장비의 방향 탐지 프로세스 개선을 통한 정확도 향상에 관한 연구

진희철(Huicheol Chin),김승우(Seung-Woo Kim),최재인(Jae-In Choi),이재민(Jae-Min Lee) 한국산학기술학회 2017 한국산학기술학회논문지 Vol.18 No.6

현대전은 점차 네트워크 중심전으로 변하고 있으며, 이의 중심인 정보․전자전 역시 지속적으로 발전하고 있다. 현대전에서 전자전은 전자파 사용과 관련된 군사 활동을 총망라하는 것으로 적의 전파 수집, 감청, 정보 분석 및 전파를 이용한 대응공격으로 대변된다. 그중 적에 대한 정보를 획득하기 위한 전파 수집 기능 중 방향 탐지 기능은 적의 방향으로부터 방사되는 신호를 수집하여 적의 방향을 계산하는 것으로 전자전 장비의 핵심 기능 중 하나이다. 본 논문은 방향 탐지 장치에 적용되는 Watson-Watt 알고리즘 및 CVDF 알고리즘에 대해 고찰한 후, 해당 알고리즘이 적용된 장치에 대해 전자파 환경이 양호한 지역에서의 방향 탐지 정확도와 실 운용 환경에서의 방향 탐지 정확도의 차이를 분석 하였다. 실 환경에서는 주변지형지물에 의한 반사파가 방향 탐지 정확도 감소에 영향을 끼침을 확인하여 이를 개선하기 위한 개선된 프로세스를 제안하였으며, 개선된 프로세스를 통해 방향 탐지 정확도가 기존 운용 장비에 적용된 프로세스 대비 최소 1.24° 이상 개선됨을 확인하였다. Modern warfare is gradually changing into a network war, and information electronic warfare is also progressing. In modern war, electronic warfare is all military activity concerned with electromagnetic field use, such as signal collecting, communication monitoring, information analysis, and electronic attack. The one key function of signal collecting for enemy signal analysis, direction finding, collects the signal radiated from enemy area and then calculates the enemy direction. This paper examined the Watson-Watt algorithm for an amplitude direction finding system and CVDF algorithm for phase direction finding system and analyzed the difference in the direction finding accuracy between in the clean electromagnetic field environment and in the real operating field environment of electronic warfare system. In the real field, the direction finding accuracy was affected by the reflected field from the surrounding obstacles. Therefore, this paper proposesan enhanced direction finding process for reducing the effect.The result of direction finding by applying the proposed process was enhanced above 1.24° compared to the result for the existing process.

통신 전자전장비의 위치탐지 정확도 개선에 관한 연구

진희철 ( Huicheol Chin ),김승우 ( Seungwoo Kim ),최재인 ( Jae-in Choi ) 한국품질경영학회 2018 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2018 No.-

지상용 ES장비의 안테나전환기 구조 개선에 관한 연구

진희철 ( Huicheol Chin ),김승우 ( Seungwoo Kim ),최재인 ( Jae-in Choi ) 한국품질경영학회 2017 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2017 No.1

레이더 신호 간섭의 최소화를 위한 풍력 발전기 설계

박강국(Kang-Kook Park),진희철(Huicheol Chin),김경태(Kyung-Tae Kim),김효태(Hyo-Tae Kim),김진봉(Jin-Bong Kim) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.4

풍력 에너지는 많은 이점으로 인해서 그 사용량이 증가하고 있다. 많은 나라에서 유가 폭등과 기후의 다변화로 인해 전력 사용량이 증가하여 풍력 발전 단지 설치를 추진하고 있다. 그러나 풍력 발전기는 군 레이더 시스템의 성능을 방해하는 왜곡을 일으키는 설비이다. 풍력 발전기의 대용량화로 인해서 풍력 발전기의 크기가 커지게 되어 해안가의 풍력 발전기는 군 레이더 시스템에 군사 표적으로 오인하게 한다. 그래서 본 논문은 풍력 발전기에서 나타나는 레이더 산란 신호의 최소화를 위한 방안을 나타내었다. 구체적으로 풍력 발전기의 각 부분들의 레이더 산란 신호 최소화를 위한 방안을 나타내었다. 레이더 신호 간섭 최소화를 위한 방법은 전투기의 스텔스 디자인 개발 기술을 기반으로 하고 있다. 그러나 풍력 발전기의 레이더 산란 신호 감소를 위한 구현은 비록 전투기 스텔스 디자인 개발 기술을 기초로 하고 있지만, 현재 중요한 시도이다. 본 논문에서는 풍력 발전기의 레이더 신호 간섭을 최소화하기 위해서 다양한 기법들을 풍력 발전기에 적용하였다. 풍력 발전기의 타워 및 날개 부분에 대한 두 가지 기법 적용을 통해서 풍력 발전기의 레이더 단면적 감소 효과가 나타남을 알 수 있다. The use of wind energy is gaining importance because of its many advantages. Nations worldwide are promoting the installation of wind farms to produce electricity in an attempt to tackle climate change and increasing oil costs. But, wind turbines can generate undesired signals which disturb the performance of military radar systems. Because the current generation of on and off-shore three bladed wind turbines have radar signatures consistent with their very large physical size. So this study considers the options available for the reduction of wind turbine radar signature and presents solutions for each of the main external turbine components. The radar signature reduction approaches are based on existing technologies developed for aerospaces stealth applications. However, the realization of these for the purposes of reduction wind turbine radar signatures is a novel development, particularly in the solutions proposed. This paper is presented techniques which reduce radar signatures of wind turbine. We know that radar signatures of wind turbine reduce by using these techniques.

GPU를 이용한 반복적 물리 광학법의 가속화에 대한 연구

이용희(Yong-Hee Lee),진희철(Huicheol Chin),김경태(Kyung-Tae Kim) 한국전자파학회 2015 한국전자파학회논문지 Vol.26 No.11

본 논문은 공동구조의 RCS(Radar Cross Section)을 계산하는 반복적 물리 광학법(Iterative Physical Optics: IPO)의 연산속도를 가속하는 기법들을 효과적으로 적용하는 방법을 제시한다. IPO는 기존에 공동 구조 내부에서 발생하는 다중 반사효과 계산 시 기하 광학법(Geometric Optics: GO)를 사용하는 SBR(Shooting and Bouncing Rays)과는 달리 근거리 필드 식을 활용하기 때문에 정확도가 향상된 산란 계산이 가능하다. 하지만 PO(Physical Optics)에 비해 크게 느리며, 실질적인 사용을 위해서는 계산속도의 향상을 위한 기법이 필요하다. 이를 해결하기 위해 IPO에서 특징적으로 사용되는 반복적 부분을 GPU(Graphic Processing Unit)으로 계산하고, AIPO-CR(Adaptive Iterative Physical Optics-Change Rate)으로 반복횟수를 최적화하여 효과적으로 연산속도를 향상시킨다. This paper shows the acceleration of iterative physical optics(IPO) for radar cross section(RCS) by using two techniques effectively. For the analysis of the multiple reflection in the cavity, IPO uses the near field method, unlike shooting and bouncing rays method which uses the geometric optics(GO). However, it is still far slower than physical optics(PO) and it is needed to accelerate the speed of IPO for practical purpose. In order to address this problem, graphic processing unit(GPU) can be applied to reduce calculation time and adaptive iterative physical optics-change rate(AIPO-CR) method is also applicable effectively to optimize iteration for acceleration of calculation.

지상용 전자전장비의 방향 탐지 프로세스 개선을 통한 정확도 향상에 관한 연구

김승우 ( Seungwoo Kim ),진희철 ( Huicheol Chin ),최재인 ( Jae-in Choi ) 한국품질경영학회 2017 한국품질경영학회 학술대회 Vol.2017 No.1

양산성 확보를 위한 체계공학 기반의 개발단계 품질보증 방법에 관한 연구

김승우 ( Kim Seung-woo ),진희철 ( Chin Huicheol ) 한국품질경영학회 2017 품질경영학회지 Vol.45 No.2

Purpose: This study aims to built the manual for quality assurance at development stages based on the system engineering to prevent the lack of mass product capability in advance. Methods: This study have proposed quality baseline and review guidelines of outputs in system development stages for R&D quality assurance of Domestic weapons systems Results: We apply the this method to 21 projects of military area in 2016, and we present 1,291 supplementary requirements such as adding the missing test items. Conclusion: This method contribute to minimize the gap between the quality of development and production and reduce the configuration management effort during the initial production.

루프-스타(Loop-Star) 기저 함수와 전제 조건(Preconditioner)을 이용한 모멘트법의 계산 효율 향상에 대한 연구

염재현(Jae-Hyun Yeom),박현규(Hyeon-Gyu Park),이현석(Hyun-Suck Lee),진희철(Huicheol Chin),김효태(Hyo-Tae Kim),김경태(Kyung-Tae Kim) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.2

본 논문에서는 전계 적분 방정식 (Electric Field Integral Equation: EFIE)을 사용하는 모멘트 법의 저주파 오차(low frequency breakdown) 문제를 해결하기 위한 방법으로 루프-스타(loop-star) 기저 함수를 사용하였다. 또한, 모멘트 법의 해를 계산하기 위하여 conjugate gradient method(CGM)과 같은 반복법을 적용할 경우 반복 횟수를 줄이기 위한 기법으로 p-Type Multiplicative Schwarz preconditioner(pMUS)를 이용하였다. 헬름홀쯔 정리(Helmholtz theorem)에 기반한 루프-스타(loop-star) 기저 함수와 주파수 정규화 기법을 이용하여 전계 적분 방정식에서 Rao-Wilton-Glisson(RWG) 기저 함수를 사용하였을 때 발생하는 저주파 오차(low frequency instability) 문제를 해결할 수 있다. 하지만, RWG 기저 함수를 비발산(solenoidal) 성분과 비회전성(irroatational) 성분으로 분해함으로써 발생하는 행렬 방정식의 높은 조건 수(condition number)로 인하여 CGM과 같은 반복법을 사용할 경우 해를 계산하기 위하여 많은 반복 횟수가 요구된다. 본 논문에서는 이러한 문제점을 해결하기 위한 방안으로 pMUS 전제 조건 기법을 이용하여 CGM의 반복 횟수를 줄였다. 수치 해석 결과, pMUS와 같은 희소성(sparsity)을 가진 블럭 대각 전제 조건(Block Diagonal Precondtioner: BDP)과 비교하였을 때 pMUS는 BDP보다 빠르게 해를 계산할 수 있다. This paper uses loop-star basis functions to overcome the low frequency breakdown problem in method of moments(MoM) based on electric field integral equation(EFIE). In addition, p-Type Multiplicative Schwarz preconditioner (pMUS) technique is employed to reduce the number of iterations required for the conjugate gradient method(CGM). Low frequency instability with Rao Wilton Glisson(RWG) basis functions in EFIE can be resolved using loop-start basis functions and frequency normalized techniques. However, loop-star basis functions, consisting of irrotational and solenoidal components of RWG basis functions, require a large number of iterations to calculate a solution through iterative methods, such as conjugate gradient method(CGM), due to high condition number. To circumvent this problem, in this paper, the pMUS preconditioner technique is proposed to reduce the number of iterations in CGM. Simulation results show that pMUS preconditioner is much faster than block diagonal preconditioner(BDP) when the sparsity of pMUS is the same as that of BDP.