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SAR 영상 보정용 삼각 전파 반사기의 정확한 RCS 추출
권순구(Soon-Gu Kwon),윤지형(Ji-Hyeong Yoon),오이석(Yisok Oh) 한국전자파학회 2010 한국전자파학회논문지 Vol.21 No.9
본 논문에서는 합성 개구 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar) 영상에서 SAR 보정용으로 설치된 삼각 전파 반사기(TCR: Trihedral Corner Reflector)의 레이더 단면적(RCS: Radar Cross Section)을 정확하게 추출하는 방법을 연구하고, SAR 보정 정확도를 분석한다. TCR의 이론적 RCS를 geometrical optics(GO)와 physical optics(PO) 방법을 이용하여 이론적으로 계산하고, 측정값과 비교하여 정확성을 검증한다. 이때에 단일 반사는 PO로, 이중 반사는 GO-PO로, 삼중 반사는 GO-GO-PO로 계산하고, 모서리 영향은 PTD(Physical Theory of Diffraction) 방법을 이용하여 이론적 RCS를 정확하게 계산한다. 크기가 다른 5개의 TCR를 설치하고, TerraSAR-X로 그 지역에 대한 위성 영상을 취득하여 그 TCR들에 대한 RCS를 추출한다. 레이더 IRF(Impulse Response Function) 특성에 의해 분산된 전력(power spill)을 모두 구하기 위해 정사각형 모양의 면적(window)을 설정하여 정확하게 RCS를 추출하고, 이 RCS를 이론적 RCS와 비교한다. 면적의 크기와 배경의 레이더 후방 산란 계수 크기에 따른 TCR의 RCS 오차를 계산하며, 최소 적분 면적과 최대 배경 산란계수 크기를 제안한다. This paper presents an algorithm for retrieving precise radar cross sections(RCS) of various trihedral corner reflectors (TCR) which are external calibrators of synthetic aperture radar(SAR) systems. The theoretical RCSs of the TCRs are computed based on the physical optics(PO), geometrical optics(GO), and physical theory of diffraction(PTD) techniques; that is, the RCS computation includes the single reflections(PO), double reflections(GO-PO), triple reflections(GO-GOPO), and edge diffractions(PTD) from the TCR. At first, we acquire an SAR image of the area that five TCRs installed in, and then extract the RCS of the TCRs. The RCSs of the TCRs are extracted accurately from the SAR image by adding up the power spill, which is generated due to the radar IRF(Impulse Response Function), using a square window. We compare the extracted RCSs with the theoretical RCSs and analyze the difference between the theoretical and experimental RCSs of the TCR for various window sizes and various backscattering coefficient levels of the adjacent area. Finally, we propose the minimum size of the integration area and the maximum level of the backscattering coefficients for the adjacent area.
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