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레이더에서 고고도 표적물의 고도 예측 성능 향상을 위한 한국형 지수 모델 개발에 관한 연구
문현욱(Hyunwook Moon),전민현(Min-Hyun Jeon),김우중(WooJoong Kim),오성근(Seong Keun Oh),이종현(Jong Hyun Lee),권세웅(Sewoong Kwon),윤영중(Young Joong Yoon) 한국전자파학회 2012 한국전자파학회논문지 Vol.23 No.7
본 논문에서는 레이더 이용 시 대기 굴절에 의한 고고도 표적물의 고도 오차를 최소화하기 위한 한국형 지수모델을 제안하였다. 이를 위해 한국 7개 기상 관측소에서 6년간 측정된 데이터를 바탕으로 표면 굴절도(surface refractivity)와 굴절도 감쇄율(refractivity gradient) 간의 상관 관계를 최소 자승법을 이용하여 도출하고, 이를 지수모델에 적용하였다. 또한, 제안된 모델의 검증을 위해 표준 대기(standard atmosphere) 모델, CRPL(Central Radio Propagation Lab.) 지수 모델, 제안된 한국형 지수 모델에 대한 고도 오차를 광선 추적법을 이용하여 도출하고, 그 특성을 분석하였다. 그 결과, 표준 대기 모델에 비해서는 50~60 %, CRPL 지수 모델에 비해서는 약 60 % 수준의 고도 오차를 나타내 제안된 모델을 적용 시 레이더의 고도 예측 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. In this paper, an exponential model of Korea is proposed to minimize an altitude-error of high-altitude target due to atmosphere refraction at radar system. The relation between surface refractivity and refractivity gradient, which is extracted using the least square fit from the measured data at 7 weather stations, is applied to the exponential model. And in order to verify the proposed model, the altitude-errors for a standard atmosphere, a CRPL(Central Radio Propagation Lab.) exponential model, the proposed model are extracted and analyzed using a ray tracing. As a result, the proposed model can improve the altitude estimation performance of radar compared to conventional atmosphere refractive index models.
편대비행 표적 분리 탐지를 위한 모노펄스를 이용한 클러스터링 방안
공영주(Young-Joo Kong),손성환(SungHwan Sohn),문현욱(HyunWook Moon),유동길(Dong-Gil Yoo),장윤희(Youn Hui Jang),양은정(Eunjung Yang) 한국전자파학회 2021 한국전자파학회논문지 Vol.32 No.6
레이다 시스템에서 클러스터링 알고리즘은 CFAR 알고리즘을 수행한 결과인 히트들에 대하여 인접한 셀들을 하나의 클러스터로 묶는 데 주로 사용된다. 그러나 편대비행 중인 표적의 경우에는 일반적인 클러스터링 알고리즘으로는 편대비행체 모두 탐지되지 않고, 하나의 표적으로 탐지되는 경우가 많다. 본 논문에서는 거리해상도 및 도플러 해상도를 높이지 않고 모노펄스를 이용하여 편대비행 표적을 분리할 수 있는 클러스터링 방안에 대하여 서술한다. 인접한 히트이더라도 모노펄스 값이 일정값 이상일 경우에는 하나의 클러스터로 묶지 않고 분리한다. In a radar system, a clustering algorithm is mainly used to group adjacent cells using CFAR algorithm results. However, in closely spaced airborne targets, it is difficult to divide the targets using common clustering methods. Therefore, this paper proposes a clustering method using a monopulse rather than increasing the range and Doppler resolution. Even with adjacent hits, if the monopulse value is more than a specified threshold, the results are not grouped into one cluster.
초수평선 레이다를 위한 고해상도 거리분해능 기술에 관한 연구
김형수(Hyoung-soo Kim),손성환(Sunghwan Sohn),문현욱(Hyunwook Moon),이기원(Kiwon Lee),최준혁(Jun Hyeok Choi),김은희(Eunhee Kim) 한국전자파학회 2024 한국전자파학회논문지 Vol.35 No.1
초수평선 레이다(over-the-horizon radar, OTH radar)는 지구 곡률을 따라 레이다 신호를 지평선 너머로 전파시켜 멀리 떨어진 다양한 대상을 탐지하고 추적하는 기술이다. 이 기술은 이웃 국가로부터의 잠재적인 위협에 대응하기 위해 중요한 역할을 하지만, 아직까지 국내에서는 구현되어 실전 사용이 되지 못하고 있다. 초수평선 레이다 시스템은 멀리 떨어진 대상을 감지하기 위해 단파 주파수(3∼30 MHz)를 사용하는데, 이로 인해 대역폭이 제한되어 결과적으로 거리 해상도가 낮아지는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위해 본 연구는 좁은 대역폭의 전송 펄스 파형의 거리 해상도를 향상시키기 위해 하이브리드 최소자승법 수신 필터를 구성하는 데 초점을 맞추었다. 이 필터는 기존의 정합 필터와 최소자승법을 결합하여 높은 해상도를 유지하면서도 노이즈를 효과적으로 제어한다. 마지막으로, 시뮬레이션 결과들로부터, 이 하이브리드 최소자승법의 성능을 검증하였다. Over-the-horizon (OTH) radar is a technology that propagates radar signals beyond the Earths curvature along the horizon to detect and track a wide range of distant targets. This technology is crucial in addressing potential threats from neighboring countries; however, it has not been implemented domestically for practical use. The OTH radar system utilizes high frequencies (3∼30 MHz) to detect distant targets, resulting in a limited bandwidth and, consequently, reduced range resolution. To overcome these limitations, this study focused on enhancing the range resolution of narrow-bandwidth transmission pulse waveforms by constructing a hybrid least-squares reception filter. This filter combines the outputs processed using matched filters and the least-squares method to effectively maintain a high resolution while controlling noise. Finally, simulation results confirmed the improvement in the range resolution of the OTH radar through the application of this hybrid reception filter.
배수원(Su Won Bae),권세웅(Sewoong Kwon),이우성(Woosung Lee),문현욱(Hyunwook Moon),윤영중(Young Joong Yoon) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.5
중파 대역의 시스템의 커버리지를 예측하기 위해서는 기준국 안테나의 효율을 알아야 한다. 그러나 중파 대역 기준국 안테나는 설치되는 장소에 따라 효율의 변화가 심하기 때문에 이 값을 정확히 계산하는 것이 매우 어렵다. 따라서 본 논문에서는 측정을 통해 실제 운용 중인 중파 대역 기준국 안테나의 효율을 구하는 방법을 제안하였다. 제안된 방법은 측정된 전계 강도와 중파 대역 감쇠 모델을 이용하기 때문에, 먼저 일반적인 중파 대역 감쇠 모델에 대해 설명하였으며, 다음으로 안테나의 효율을 구하는 방법을 나타냈다. 마지막으로 제안된 방법을 현재 운용 중인 중파 대역 위성 항법 보정 시스템에 적용하여 해상 및 육상 기준국의 안테나 효율을 구하였으며, 이론적 효율과 비교를 통해 제안된 방법의 효용성을 확인하였다. To predict the system coverage in the middle frequency(MF) band, it is required to know the antenna efficiency at a base station. However, calculating the accurate efficiency is difficult since the efficiency may change according to the area where the antenna is installed. Thus, this paper proposes a method to obtain the antenna efficiency of a base station in the MF band from the measurement. This method uses the measured field strengths and the attenuation model in the MF band. Therefore, an attenuation model which is used in the proposed method is presented at first. Then, the process of the proposed method is followed using detailed explanations. Finally, antenna efficiencies of base stations which are currently operating are obtained by applying the proposed method and the usefulness of the obtained results are verified by comparing with ideal efficiencies.
수정된 유효 대지 도전율을 이용한 위성 항법 보정시스템(DGPS) 기준국 커버리지에 관한 연구
배수원(Su Won Bae),권세웅(Sewoong Kwon),이우성(Woosung Lee),문현욱(Hyunwook Moon),윤영중(Young Joong Yoon),이용안(Yong-An Lee) 한국전자파학회 2008 한국전자파학회논문지 Vol.19 No.5
위성 항법 보정 시스템(DGPS)을 설치하거나 운영하기 위해서는 시스템 커버리지에 대한 예측이 필요하다. 그러나 기존에 제안된 ITU-R 유효 대지 도전율을 이용하여 커버리지를 분석할 경우, 실제 측정된 결과와 오차가 많이 발생하기 때문에, 본 연구에서는 수정된 유효 대지 도전율 값을 이용하여 DGPS의 기준국 커버리지를 분석하였다. 수정된 유효 대지 도전율은 ITU-R 유효 대지 도전율을 기본으로 하였으며, 예측된 전계 강도와 측정된 전계 강도간의 오차를 최소화하기 위해 통계적인 방법을 이용하여 수정되었다. 다음으로 중파 대역 감쇠 모델과 수정된 유효 대지 도전율을 이용하여 현재 운용중인 DGPS의 서비스 영역을 예측하였으며, 다양한 분석을 통해 시스템의 안정성을 확인하였다. The prediction of a system coverage is required to install or operate a base station of the differential global positioning system(DGPS). However, the predicted results differ from the measured results when those are analyzed using ITU-R effective ground conductivity values. Thus, in this paper, the coverages of DGPS reference stations are analyzed using the modified effective ground conductivity values. The modified effective ground conductivity is based on the effective ground conductivity of ITU-R and modified to minimize the error between the measured electric fields and the predicted electric fields by using a statistical method. Then, the DGPS system coverages are analyzed by using the modified effective ground conductivity values, and the system stability is verified with a various analysis.
토양의 정보가 부족한 지형에 적용 가능한 중파대역 유효 대지 도전율 계산법
배수원(Su Won Bae),권세웅(Sewoong Kwon),이우성(Woosung Lee),문현욱(Hyunwook Moon),윤영중(Young Joong Yoon) 한국전자파학회 2009 한국전자파학회논문지 Vol.20 No.4
본 연구에서는 주변 환경이 복잡하고 토양의 특성이 잘 알려지지 않은 지역에서는 적용이 가능한 중파대역 유효 대지 도전율 계산법을 제안하였다. 제안된 방법은 해안 기지국에서 측정된 전계 강도와 일반적인 중파대역 감쇠 모델을 이용하여 유효 대지 도전율을 계산하며, 오차를 최소화하기 위해 통계적인 방법을 이용하였다. 다음으로, 제안된 방법을 이용하여 국내의 중파대역 유효 대지 도전율을 얻었으며, 전계 강도 비교 및 오차 분석을 통해 제안된 방법의 정확도와 유용성을 확인하였다. In this work, a new method to obtain the effective ground conductivity value in the middle frequency band where the informations of soil characteristics are insufficient was proposed. The proposed method obtained the effective ground conductivity values with the measured field strength from sea reference stations and general attenuation model in the middle frequency band. In addition, the proposed method used statistical method to minimize the error between the measurements and the predictions. Then, the effective ground conductivity in Korea peninsular was obtained by using the proposed method. Finally, it was verified that the effective ground conductivity using the proposed method is useful to predict electric field strength in the middle frequency band.