한국전자파학회논문지 (The Journal of Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)

  • 제21권11호
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  • Pages.1285-1294
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  • 2010
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  • 1226-3133(pISSN)
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  • 2288-226X(eISSN)
한국전자파학회 (The Korean Institute of Electromagnetic Engineering and Science)
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무인 차량 탑재형 전방 관측 영상 레이다 가능성 연구

Feasibility Study of Forward-Looking Imaging Radar Applicable to an Unmanned Ground Vehicle

  • 발행 : 2010.11.30
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초록

무인 차량의 야지 자율 주행을 위한 목적으로 수풀 뒤쪽에 가려져 있는 장애물을 탐지하고 회피하기 위해 수풀을 투과하여 차량의 전방을 고해상도로 영상화 할 수 있는 근거리 초광대역 영상 레이다를 설계한다. 광대역 특성에 적합하고 배열 구성이 용이한 소형 평판형 비발디 안테나를 설계하고 방사 패턴 및 정재파비를 측정한다. 영상의 거리 해상도를 기준으로 대역폭을 분석하고, 방위각 해상도를 기준으로 수신용 배열 안테나를 설계한다. 수신용 배열 안테나의 간격과 영상 해상도 및 표적의 신호 중첩 관계를 분석한다. 수풀로 부터 반사되는 신호를 수신하기 위해 회로망 분석기를 이용하여 계단 주파수 파형을 사용하는 합성 개구면 레이다를 구성한다. 제안한 방법은 수풀에서 코너 반사기를 위치시키고 이것의 반사 신호를 영상화함으로써 수풀의 투과 특성 및 레이다 영상의 해상도를 분석하여 무인 차량에 적용가능성을 보인다.

This study describes the design and verification of short range UWB(Ultra Wideband) imaging radar that is able to display high resolution radar image for front area of a UGV(Unmanned Ground Vehicle). This radar can help a UGV to navigate autonomously as it detects and avoids obstacles through foliage. We describe the relationship between bandwidth of transmitting signal and range resolution. A vivaldi antenna is designed and it's radiation pattern and reflection are measured. It is easy to make array antenna because of small size and thin shape. Aperture size of receiving array antenna is determined by azimuth resolution of radar image. The relation of interval of receiving antenna array, image resolution and aliasing of target on a radar image is analyzed. A vector network analyzer is used to obtain the reflected signal and corner reflectors as targets are positioned at grass field. Applicability of the proposed radar to UGV is proved by analysis of image resolution and penetrating capability for grass in the experiment.

키워드

참고문헌

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