• 제목/요약/키워드: 레이더시뮬레이션

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레이저레이더 시뮬레이션을 위한 3차원 데이터 모델의 성능 테스트 (Performance Tests of 3D Data Models for Laser Radar Simulation)

  • 김근한;김혜영;전철민
    • 대한공간정보학회지
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    • 제17권3호
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    • pp.97-107
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    • 2009
  • 레이저레이더 탐색기를 장착한 유도무기를 개발하고 실험하기 위하여 실제로 레이저레이더 탐색기가 장착된 유도무기를 사용하기는 현실적으로 어렵다. 따라서 레이저레이더 탐색기를 사용하여 표적을 촬영한 것처럼 시뮬레이션 할 수 있는 컴퓨팅 환경을 구축해야 하며, 이를 위해서는 지표의 지형, 지물에 대한 3차원 모델이 필요하다. 또한 레이저레이더 시뮬레이션은 대용량 데이터를 다뤄야 하고 벽면의 재질이나 반사도와 같은 속성을 저장, 검색, 분석하여야 한다. 그러나 현재 사용되고 있는 대부분의 3차원 모델은 파일 기반의 데이터 구조를 가지고 있으며 토폴로지 구조를 가지고 있지 않고, 가시화에 중점을 두고 있다. 따라서 본 연구에서 테스트하고자 하는 레이저레이더 시뮬레이션에는 연산 속도나 가시화 성능 문제로 인하여 기존의 3차원 모델을 적용하기에는 한계가 있다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 공간 데이터베이스의 사용과 이를 위한 3차원 데이터 모델링 기법을 제시하였으며 이를 레이저레이더 시뮬레이션에 적용하였다. 기존에 연구되었던 3차원 모델은 서로 다른 목적에 맞도록 모델링 되었기 때문에 어떠한 모델이 레이저레이더 시뮬레이션에 가장 적합한 모델인지 알 수 없다. 따라서 본 연구에서는 레이저레이더 시뮬레이션을 위한 네 가지 종류의 3차원 데이터 모델을 정의하고 각각의 모델들에 대하여 성능 테스트를 수행하여 테스트 결과를 획득하였다. 네 가지 모델 중 레이저레이더 시뮬레이션에 가장 적합하다고 판단되는 Body-Face 모델을 선정하였다.

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북한 SLBM 탐지를 위한 레이다 수신전력 간편 추정 방법 (Convenient Radar Received Power Prediction Method for North Korea SLBM Detection)

  • 서형필;박형훈;이경행
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제26권2호
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    • pp.51-58
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    • 2017
  • 본 연구에서는 시뮬레이션을 거친 북한의 잠수함 발사 탄도미사일의 비행궤적에 대하여 레이더 수신전력에 대한 간편 추정방법에 대해 제시하였다. 최근 북한은 잠수함 발사 탄도미사일의 비행시험에 성공하였으며, 이는 국제적인 안보에 상당한 위협이 되고 있다. 따라서 이러한 위협에 능동적으로 대응하기 위해서는 잠수함 발사 탄도미사일의 위협에 대해 레이더를 이용한 탐지특성에 대한 과학적이고 논리적인 분석이 이루어져야 한다. 이러한 관점에서 본 연구에서는 북한의 잠수함 발사탄도미사일의 비행궤적에 따른 레이더의 탐지특성을 분석하기 위해 레이더 반사 면적(RCS)과 전파특성에 대한 모델링 및 시뮬레이션을 실시하였다.

새로운 레이더 성능지표를 이용한 FMCW 레이더 간섭 시뮬레이션 모델 (FMCW Radar simulation model with interference using a new radar performance parameter)

  • 문상곤;박승근;양훈기;천창율;정용식;배경빈
    • 한국ITS학회 논문지
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    • 제10권4호
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    • pp.86-92
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    • 2011
  • 지능형 교통 시스템(ITS : Intelligent Transport Systems)은 원활한 교통 흐름과 자동차의 주행 안전성을 위해 활발히 연구가 진행되고 있는 분야이다. 이를 위한 차량간의 거리 측정 센서로 최근에는 밀리미터파를 이용한 FMCW(Frequency Modulated Continuous Wave) 레이더가 활발히 연구되고 있다. 실제로 미국, 유럽 및 일본에서는 이미 47, 60, 77, 94, 139GHz 등이 차량의 레이더용 주파수로 할당되어 있다. 하지만 이러한 차량용 FMCW 레이더는 주변의 다른 레이더의 신호로 부터 간섭을 받게 되어 성능이 저하되는데 본 논문에서는 이런 FMCW레이더의 주변 간섭에 대한 영향을 분석하기 위해 FMCW레이더 및 간섭 상황을 모델링하고 이를 시뮬레이션 하였다. 본 연구에서는 레이더에 적용되던 기존의 성능 분석 지표인 PD(Probabilities of Detection)와 PFA(Probabilities of False Alarm) 이외에 거리 오차 정보를 반영하는 레이더 성능 분석 파라메타로 RER(Range Error Rate)을 제안하고 시뮬레이션을 통해 유용성을 검증 하였다. 제안된 RER 파라메타는 차량용 레이더 시스템에 있어 외부간섭신호에 의한 거리 오차에 대한 성능평가 지표로 사용될 수 있을 것으로 기대한다.

레이저레이더 시뮬레이션을 위한 3차원 공간DB 설계 (3D Spatial Database Design for Laser Radar Simulation)

  • 김근한;김혜영;전철민
    • 한국GIS학회:학술대회논문집
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    • 한국GIS학회 2008년도 공동춘계학술대회
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    • pp.497-500
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    • 2008
  • 3차원 오브젝트의 위치 및 정보 획득을 위한 레이저레이더 시뮬레이션의 성능을 향상시키기 위해서는 시뮬레이션의 결과로 획득되는 공간의 범위와 해당 사물의 정보를 정확하고 빠르게 획득해야 한다. 본 연구에서는 이러한 레이더 시뮬레이션의 성능을 향상시키기 위해서 3차원 공간 데이터를 공간DB에 저장하고, 질의를 수행하여 해당 3차원 오브젝트의 정보를 효과적으로 추출해내는 방법론을 제시하였다. 이를 위해 본 연구에서는 시뮬레이션에서 사용되는 3차원 지형지물(지형, 건물 사물 등) 모델의 정보를 데이터모델링을 통해 토폴로지 형태를 갖도록 하였으며, 이를 공간DB에 저장하고, 레이저 신호와의 연산 쿼리를 시행하는 과정을 예시하였다. 이러한 과정을 구현하기 위하여 OGC 기반의 공간 데이터 타입, 함수, 인덱스들을 제공하는 PostgreSQL과 PostGIS를 사용하였다. 지형, 건물, 탱크 등 이렇게 세 가지의 범주의 사물로 나누어 각각을 공간DB로 구현, 쿼리를 실시하였다. 지형정보는 TIN을 사용하였고, 건물의 좌표 값들은 도화원도에서 추출하였으며, 탱크와 같은 사물은 VRML 모델의 좌표 값을 사용하였다.

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선박 조종 시뮬레이션을 이용한 알파 레이더교육에 대한 효과 분석 (Analyzing Effects on the ARPA & RADAR Training By Ship Handling Simulation)

  • 신대운;박영수;김상환
    • 한국항해항만학회:학술대회논문집
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    • 한국항해항만학회 2015년도 추계학술대회
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    • pp.95-97
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    • 2015
  • 자동충돌예방 교육과 레이더시뮬레이션 교육은 STCW 협약 상 지정된 교육으로 항해사들이 항해사로 승선 시 필수적으로 수료해야 하는 교육이다. 최근에는 지정교육기관기준에 의거 교육과정 및 필요시설의 요건을 권고규정으로 두고 있어 각 교육기관은 그에 맞추어 시뮬레이션 수업을 위한 장비, FMSS(Full Mission Simulator System)을 도입하였다. 본 연구는 도입 후부터 현재까지 FMSS를 이용해서 이루어지고 있는 알파/레이더/시뮬레이션 교육이 어느 정도 효과가 있는지를 정량적으로 분석하기 위해 재학생을 대상으로 1년에 걸쳐 설문조사를 실시하였다. 그리고 분석 결과 응답자들은 수업 전과 비교하여 2.13배 능력이 향상 되었다고 답변하였다. 또한 분석 결과를 바탕으로 시뮬레이션 수업 시 발생하는 문제점을 도출하고 개선방안을 제시하고자 한다.

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ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 모듈의 표준화 연구 (A Study on the Standardization of Education Modules for ARPA/Radar Simulation)

  • 박영수
    • 해양환경안전학회지
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    • 제22권6호
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    • pp.631-638
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    • 2016
  • 예비 항해사는 타선과의 충돌 가능성을 사전에 파악하여 회피할 수 있는 능력을 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육을 통해 갖추어야 한다. 이러한 시뮬레이션 교육은 국내외 지침(해양수산부 고시, STCW 협약 등)에 교육 내용과 기간만이 명시되어 있는 것으로 조사되었다. 또한 시뮬레이션 교육 훈련 모듈의 부재로 각 해기 교육 기관에서는 자체적으로 모듈을 구성하여 관련 증서를 발행하고 있는 것으로 확인되었다. 이로 인하여 ARPA/레이더 시뮬레이션을 통한 동일한 해기 능력 함양이 어려운 것이 현실이다. 따라서 본 연구에서는 우리나라 해기 교육 기관별 동일한 능력 함양을 위하여 ARPA/레이더 시뮬레이션 교육 모듈을 표준화하고, 표준화된 모듈을 통한 교육 향상도에 대하여 검증하고자 한다. 이를 위해서 우리나라 해기 교육 기관의 시뮬레이션 교육 형태를 조사하고, 교통 조사를 기반으로 한 실해역의 교통 흐름을 반영한 시나리오 제시, 교육 훈련 및 평가를 효율적으로 하기 위한 해기사 핵심 역량 기반 모듈을 제시하였다. 그리고 2년간에 데이터를 이용하여 표준화된 모듈을 통한 교육 훈련의 향상 정도를 파악하였다. 이러한 표준화된 ARPA/레이더 시뮬레이션 모듈을 통해 각 교육 기관에서는 효율적이고 체계적인 해기 교육이 가능하고 해기능력 향상을 통한 선박 통항 안전에 기여할 수 있는 기반을 마련할 수 있다.

전자파 레이더 주파수대역별 시뮬레이션 해석에 의한 콘크리트내 층간 연속 공동의 검출 특성 (Detection Subsurface Voids in Concrete Using Simulation Analysis of Radar Responses for frequency Variations)

  • 박석균
    • 비파괴검사학회지
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    • 제23권2호
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    • pp.125-132
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    • 2003
  • 전자파 레이더 주파수변화에 의한 콘크리트내 층간 연속공동의 시뮬레이션 해석을 위한 모델을 제안하였다. 본 모델에서는 각 전기적 성질이 다른 다층 경계조건 하에서 전자파 레이더의 주파수 변화에 따른 분해능과 감쇠특성이 검토되었다. 이는 계산에 의한 모의 레이더 응답으로부터 콘크리트내 공동의 검출이 가능한 공동 두께의 한계와 최적주파수를 선정하고, 나아가 대상물체의 경계조건별 레이더의 전파한계를 구하는 데 유용하게 이용하기 위한 것이다. 본 모델에 의해 계산된 결과는 콘볼루션기법을 이용한 신호처리에 의해 레이더 화상으로 나타내었다.

마이크로웨이브 레이더를 이용한 수역관측에 있어서의 수치 시뮬레이션 이용 (Use of Numerical Simulation for Water Area Observation by Microwave Radar)

  • 요시다타케로;임창규
    • 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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    • 제15권3호
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    • pp.208-218
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    • 2012
  • 수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션 기법을 개발하였다. 수치 시뮬레이션은 수조나 실해역 실험의 대체수단으로서, 수면에서의 마이크로웨이브 후방산란 과정의 이해, 마이크로웨이브 레이더를 이용한 수면 관측시스템과 관측방법의 평가에 이용된다. 이 논문에서는 다양한 수면 조건에 대한 수치 시뮬레이션의 적용 예와 수치 시뮬레이션의 유용성에 대해서 기술하였다. 적용 예로서, 고정안테나 펄스 도플러 레이더의 1) 도플러 이미지, 2) 레이더 조사폭 영향, 3) 하천 수위 관측과, 4) 합성 개구 레이더 (SAR) 의 해면 이미지를 보여준다. 해면으로부터의 마이크로웨이브 후방산란 수치 시뮬레이션을 통하여, 1) 파랑계측에 있어서 펄스 도플러 레이더의 주파수 변조 이미지가 진폭 변조 이미지에 비해서 유용함을 보였다. 2) 연속파 레이더를 이용한 파랑계측에 있어서의 레이더 해면 조사폭의 영향에 대한 Rheem[2008]의 보고와 관련해, 레이더 조사폭이 도플러 스펙트럼에 미치는 영향을 조사하여, 파랑계측에 적합한 레이더의 조사 조건을 보였다. 3) 펄스 도플러 레이더를 이용한 해면 조위관측 알고리듬을 하천의 유속과 수위 추정에 응용함에 있에서, 알고리듬의 적용성과 계측성능을 평가했다. 4) SAR 이미지 생성 메케니즘의 이해와 SAR 이미지를 이용한 해면 관측 알고리듬의 평가를 위해, 수치 시뮬레이션을 이용하여 해면의 SAR 이미지를 생성하였다.

환경감쇠인자를 고려한 레이더 탐지 확률 변화에 관한 연구 (Study on the Radar Detection Probability Change Considering Environmental Attenuation Factor)

  • 김영웅;박상철
    • 한국시뮬레이션학회논문지
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    • 제24권4호
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    • pp.23-28
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    • 2015
  • 탐지 분야는 전장에 영향을 미치는 요인들 중 중요한 부분이다. 기본적으로 레이더는 정해진 방향으로 탐지를 수행하기 위해 전파를 방출한다. 그러나 기존의 레이더들 대부분이 돌아온 전파를 이용해 신호처리 과정에 의해 표적을 확인할 때, 환경 감쇠 요소는 반영되지 않는다. 이러한 전자파를 이용하는 레이더는 환경적 조건에 의한 감쇠요인에 따라 탐지 결과가 달라질 수 있는 가능성을 가지고 있어, 실제 전장에서 작전상 문제가 발생할 수도 있다. 그렇기 때문에, 이 논문에서는 전파가 돌아올때, 기존의 레이더 방정식에 환경 감쇠 요인을 반영하여 더 정확한 표적을 확인하기 위한 시도를 해보고자 한다.

레이더자료를 이용한 초단기 강우 앙상블 예측 기법 개발 (Development of ensemble method for ultra-shortterm rainfall prediction using radar data)

  • 노희성;이동률;황석환;강성대
    • 한국수자원학회:학술대회논문집
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    • 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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    • pp.193-193
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    • 2020
  • 집중호우로 인한 이재민 발생, 침수 등 많은 인명 및 재산 피해가 지속적으로 발생함에 따라, 홍수재해를 사전에 대응하는 다양한 방법에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구에서는 레이더 반사도를 이용하여 강우의 이동방향과 이동속도를 추정하여 초단기 정량강우예측(QPF)이 가능한 기법을 개발하고, 2016년 태풍 차바 사상에 대하여 비슬산 레이더자료를 이용하여 분석을 실시하였다. 개발기법은 1단계 레이더 강우강도 앙상블 멤버 생성, 2단계 레이더 강우강도 이동속도 계산, 3단계 레이더 강우강도 앙상블 초단기 예보, 4단계 초단기 예보 검증의 과정으로 이루어진다. 본 연구결과물인 레이더 기반 초단기 강우예측자료는 수치예보기반 강우예측자료 및 다양한 레이더 기반 초단기예보자료들과 함께 강우예측율 향상에 기여할 것으로 판단된다.

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