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함정용 다기능 레이다 성능 분석을 위한 해상 클러터 모델 설계
Development of Sea Clutter Model for Performance Analysis of Naval Multi Function Radar 원문보기

The journal of the institute of internet, broadcasting and communication : JIIBC, v.20 no.2, 2020년, pp.109 - 115  

전우중 (LIG넥스원(주) 지능형SW연구소) ,  김현승 (LIG넥스원(주) 지능형SW연구소) ,  박명훈 (LIG넥스원(주) 지능형SW연구소) ,  정동민 (LIG넥스원(주) 지능형SW연구소) ,  권세웅 (LIG넥스원(주) 레이다연구소) ,  조명훈 (LIG넥스원(주) 레이다연구소) ,  강연덕 (LIG넥스원(주) 레이다연구소) ,  유승기 (LIG넥스원(주) 지능형SW연구소)

초록
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아군을 위협하는 해상 표적이 저고도화, 소형화 및 고속화됨에 따라 해상 상태에 따른 클러터 변화 분석 및 모델링의 필요성이 증가하고 있다. 해상 상태에 따른 클러터는 저고도 소형 해상 표적의 탐지율을 저하시키는 등 레이다 성능에 큰 영향을 미친다. 본 논문에서는 함정용 다기능 레이다의 탐지 성능 분석을 위하여 여러 해상 클러터 모델 중 레이다가 운용될 환경에 적합한 해상 클러터 모델을 선정하고 클러터 환경 하에서의 저고도 소형 표적 탐지에 대한 분석을 진행하였다. 기 설치된 해상 표적 탐지용 레이다의 실측 데이터를 활용하여 기존에 알려진 4가지 해상 클러터 모델을 해상상태별로 구현하고 이를 비교, 분석하였다. 이를 통해 실제 레이다 환경을 가장 잘 반영한 클러터 모델을 선정함으로써 클러터 모델에 대한 신뢰성을 확보하였다. 이후 선정된 모델을 활용하여 저고도 소형 표적 (RCS 1㎡)에 대한 탐지가능 거리를 분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper 아이콘AI-Helper

As the maritime targets that threaten allies become lower, smaller, and faster, the need for analysis and modeling of clutter according to sea state increases. Clutter according to the sea state has a great influence on radar performance, such as lowering the probability of detection of low-altitude...

주제어

#Sea Clutter Model   #Sea State   #Naval Multi Function Radar   #Radar Simulation   #Radar Performance  

표/그림 (13)

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

문제 정의

  • 본 논문에서는 클러터 환경 하에서 함정용 다기능 레이다의 탐지 성능 분석을 위하여 여러 해상 클러터 모델중 레이다 운용 환경에 적합한 해상 클러터 모델을 선정하고 저고도 소형 표적 탐지에 대한 분석을 진행하였다. 해상 클러터 모델 선정 시 이미 설치되어 운용하고 있는 해상 표적 탐지용 레이다의 실측 데이터를 활용하여 모델을 검증하였다.
  • 본 논문에서는 함정용 다기능 레이다 설계 사양 및 해상 클러터를 반영하여 해상상태에 따른 소형표적에 대한탐지 성능을 분석 및 예측하였다.

가설 설정

  • 본 장에서는 해상 클러터를 HYB 모델로 가정하고 소형 표적(RCS,σt  \(= 1m^2\))에 대한 기 설치된 레이다의 탐지 성능을 분석한다.
  • )에 대한 기 설치된 레이다의 탐지 성능을 분석한다. 소형 표적의 고도는 1\(m\)로 가정하였다. 소형 표적의 표적 수신 신호(\(S\))는 식 (5)와 같이 계산할 수 있다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
클러터는 무엇인가? 레이다는 전파 신호를 송신하여 물체에 반사되어 돌아오는 수신 신호를 검출한 후 이를 이용해 탐지 대상에 대한 정보를 판단한다.[1]-[2] 이 때, 대부분의 레이다는 특정목표물을 관측하기 위해 운용하는데 이 특정 목표물을 제외한 다른 물체에 의해 되돌아오는 수신 신호를 클러터라고 한다.[3]
레이다는 무엇을 통해 탐지 대상에 대한 정보를 판단하는가? 레이다는 전파 신호를 송신하여 물체에 반사되어 돌아오는 수신 신호를 검출한 후 이를 이용해 탐지 대상에 대한 정보를 판단한다.[1]-[2] 이 때, 대부분의 레이다는 특정목표물을 관측하기 위해 운용하는데 이 특정 목표물을 제외한 다른 물체에 의해 되돌아오는 수신 신호를 클러터라고 한다.
무엇에 따라 다양한 클러터 중에서 운용환경에 따라 발생하는 해상 클러터에 대한 분석의 중요성이 부각되는가? 함정용 레이다 체계에서 아군을 위협하는 해상 표적의형태가 점차 다양한 형태로 저고도화, 소형화, 고속화 되고 있다. 이에 따라 다양한 클러터 중에서 운용환경에 따라 발생하는 해상 클러터에 대한 분석의 중요성이 부각되고 있다.
질의응답 정보가 도움이 되었나요?

참고문헌 (9)

  1. K. H. Lee, "A Study on Target Direction and Range Estimation using Radar Single Pulse," The Journal of The institute of Internet, Broadcasting and Communication(JIIBC), Vol. 14, No. 6, pp.113-117, Dec. 2014. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2014.14.6.107 

  2. K. H. Lee, "On Analysis Performance for Target Range Detection Estimation of Radar Cross Section using Swerling Case," The Journal of The Institute of Internet, Broadcasting and Communication (JIIBC), Vol. 14, No. 6, pp.107-112, Dec. 2014. DOI: https://doi.org/10.7236/JIIBC.2014.14.6.113 

  3. F. E. Nathanson, J. P. Reilly, and M. Cohen, "Radar Design Principles (2nd ed.)", New York: McGraw-Hill, 1991. 

  4. M. M. Horst, F. B. Dyer, and M. Tuley, "Radar sea clutter model," Proceedings of the 1978 International IEEE AP/S URSI Symposium, pp. 6-10, 1978. 

  5. J. P. Reilly, G. D. Dockery, "Influence of evaporation ducts on radar sea returns," IEE Proceedings, pp.80-88, Apr, 1990. DOI: https://doi.org/10.1049/ip-f-2.1990.0012 

  6. G. H. Vilhelm, and M. Rashmi, "An Improved Empirical Model for Radar Sea Clutter Reflectivity," IEEE Transactions on Aerospace and Electronic Systems, Vol. 49, pp. 3512-3524, Oct. 2012. DOI: https://doi.org/10.1109/TAES.2012.6324732 

  7. I. Antipov, "Simulation of sea clutter returns," Defense Science and Technology Organization, DSTO-TR-0679, June, 1999. 

  8. R. M. BASSEM, "Radar Systems Analysis and Design Using Matlab (3rd ed.)," CRC Press, pp.337-338, 2012. DOI: https://doi.org/10.1201/9781584888543 

  9. M. N. Kim, J. S. Lim, G. S. Chae, S. H. Yei, and C. H. Ryu, "Simulation Study on the Multipath Tracking Errors," Journal of the Korea Academia-industrial cooperation Society(JKAIS), Vol. 10, No. 9, pp. 2274-2279, 2009. DOI: https://doi.org/KAIS.2009.10.9.2274 

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