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선박 레이더 영상신호를 이용한 파랑정보 검출에 관한 연구
A Study on the Estimation of Ocean Surface Wave Information from Marine Radar Signals 원문보기

한국항해항만학회지 = Journal of navigation and port research, v.27 no.5 = no.85, 2003년, pp.499 - 504  

송재욱 (한국해양대학교 운항시스템공학부) ,  김창제 (한국해양대학교 운항시스템공학부) ,  문성배 (한국해양대학교 실습선)

초록
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본 연구는 선박용 레이더로부터 디지털 신호처리보드를 통하여 영상신호를 획득하고, 일련의 디지털 신호처리 및 영상신호 분석을 통하여 선박에서 실시간으로 파향 및 파장 등의 파랑정보를 측정하기 위한 기법을 개발하고자 하는 것이다. 본 논문에서는 영상신호 분석영역 을 사용자가 직접 설정하는 기존의 방법을 개선하여 분석영역을 자동으로 설정하는 기법 및 2차원 이산 푸리에 변환을 이용한 파향분석 알고리즘에 대하여 논하였다. 그리고, 컴퓨터 시뮬레이션을 통하여 파향분석 알고리즘의 유효성을 검증하였고, 기초실험으로 다양한 해상환경에서 X밴드 레이더로 획득한 13개의 영상신호에 대하여 파향정보 분석 결과를 예시하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

This paper describes the system for evaluating the sea wave informations such as wave direction and wave length in real time, by using image data obtained from the marine X-band radar. We proposed here a method for automatic selection of the partial image data without the user's individual selection...

주제어

#선박용 X밴드 레이더   #영상신호 분석   #분석영역   #파향정보   #2차원 이산 푸리에 변환  

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

  • 따라서 본 연구에서는, 한국해양대학교 실습선에 탑재되어있는 선박용 레이더를 이용하여 항해중 다양한 해상환경상태에서의 레이더 영상신호를 추출하고, 기존의 파랑정보분석 방법을 개선한 분석영역의 자동설정 및 파향분석 알고리즘에 관하여 기술하고자 한다.
  • 본 연구에서는 선박용 레이더를 이용한 파향정보 측정 시스템과 알고리즘의 유효성 및 성능을 검증하기 위하여 기초 실험을 하였다. 먼저, 한국해양대학교 실습선 한나라호에 탑재된 X-band 레이더와 연결된 디지털 신호처리보드를 통하여 원양 및 근해구역을 평균 15krmots의 속력으로 항행 중 획득한 13개의 영상데이터에 대하여 실험을 하였다.
  • 본 연구에서는, 고주파 장비를 이용한 파랑정보 실시간 측정용 신호처리 모듈의 개발연구의 기초연구로서, 선박용 레이더(X-Band)에 수신된 레이더 영상데이터로부터 파향 정보를 유도해내는 방법을 개발하였다.
  • 본 연구에서는, 한국해양대학교 실습선 한나라호에 탑재되어 있는 X-band 레이더로부터 RSP(Radar Signal Processor) 를 이용하여 반사수신신호와 방위신호 및 동기신호를 추출하였으며, 주변에 선박이나 육지지형이 없는 해역에서 얻은 이러한 신호들을 이용하여 파랑정보를 분석하기 위한 레이더의영상신호를 작성하였다. 사용된 레이더의 주요 사양은 다음의 Table 1과 같다.
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참고문헌 (7)

  1. 송재욱(2000), 'Radar Signal Detecting & Processing 장치의 개발에 관한 연구', 한국항해학회지 24-5, pp.435-441 

    원문보기 상세보기

  2. 이상설, 강정수 (1999), '레이다공학', 보성문화사 

  3. 兒島正一朋, 橋本典明，佐？裕司, 吉松みゆき(2002), '海洋短波レ-ダ-による面的波浪觀測法關する硏究', 港？空港技術硏究所報告, Vol.41, pp.3-50 

  4. Hashimoto N, Kojima S and Tokuda M(2000), 'Estimation of Directional Spectra from HF Radar Surface Backscatter', Coastal Engineering, Vol.2,pp.1349-1362 

  5. 石田.廣史, 井上篤次郞, 林 美鶴, 細田龍介(1993), '船用レ-ダ-による波浪觀測と解析- I', 日本船海學會第89 回講演會集, pp.23-31 

  6. 石田.廣史, 井上篤次郞, ？谷茂明, 市川義文, 細田龍介(1996), “船用レ-ダ-による波浪觀測と解析-II', 日本船海學會第95回講演會集, pp.47-52 

  7. 石田.廣史, 井上篤次郞, 前田智城, 細田龍介(1992), '船用レ-ダ-による波浪解析とその海面反射シミュレ-ツョン畵像', 日木船海學會第86回講演會集, pp.217-225 

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