• 한국전자파학회논문지
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• 제28권2호
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• pp.139-146
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• 2017

본 논문에서는 2채널 displaced phase center antenna(DPCA) 기반의 SAR-GMTI 시스템에서 지상이동 표적의 속도 정보를 추정하는 알고리즘을 제안한다. 제시된 알고리즘에서는 이동표적의 across-track 속도는 기존의 along-track interferometry(ATI) 기법을 이용하여 추정이 가능하다고 가정한 후 표적의 along-track 속도를 추정하는 방법을 제시한다. 이를 위해 기존 이동표적 구조를 변형하여 이동표적 속도를 영으로 만들고, 이를 레이다 속도에 반영하여 레이다 속도가 변화된 새로운 기하학적 구조를 얻는다. 이후 합성 개구면(synthetic aperture) 내의 subaperture 신호에 대한 푸리에 변환을 통해 공간 주파수 중심점 위치를 이용하여 표적의 along-track 속도를 추정한다. 시뮬레이션을 통해 제안한 알고리즘의 속도 추정 성능을 검증하고, 또한 추정된 속도가 보상되어 이동표적 영상의 해상도 및 SINR이 개선됨을 보인다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권2호
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• pp.171-180
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• 2011

최근 비행방향으로의 지표변위 관측정밀도를 향상시키는 MAI(multiple aperture SAR interferometry)기법이 개발되었다. 이 MAI기법은 split-beam InSAR 처리를 통하여 forward-looking 간섭도와 backward-looking 간섭도를 제작하고, 이 두 개의 다른 두 간섭도로부터 MAI 간섭도를 생성하여 비행방향 지표변위를 관측하는 것으로 비행방향 지표변위를 0.6의 긴밀도(coherence)에서 약 8 cm의 정밀도로 관측을 가능하게 한다. 현재까지 이러한 MAI 간섭도에서 지형위상은 무시 가능한 것으로 알려져 있었다. 그러나 본 연구에서 2010년 아이티에서 발생한 지진 발생 전과 후의 ALOS PALSAR 간섭쌍을 이용하여 MAl 간섭도를 제작하였고, 이 MAI 간섭도에서 지형위상이 $3.45{\times}10^{-4}$ rad./m로 왜곡되고 있는 것을 보였다. 이러한 지형위상왜곡은 약 98 cm의 비행방향 지표변위에 해당된다. 또한 MAI 간섭도의 지형위상왜곡을효과적으로 보정하는 방법을 제안하였으며, 지형위상왜곡을 약 $7.82{\times}10^{-6}$ rad./m까지 저감시켰다. 이는 제안한 방법이 지형위상왜곡을 효과적으로 제거함을 보인다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2003년도 Proceedings of ACRS 2003 ISRS
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• pp.438-440
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• 2003

This study is introducing a new approach of ATInSAR hologram for modeling wave refraction spectra pattern. TOPSAR data with L$_{-HH}$ and C-vv bands utilized spatial variation of wave refraction. Based on the phase information in along track interferometry, and ATInSAR hologram the quantitative information such swell wave height and spectra energy have been modeled. The phase information in ATInSAR hologram images can be transferred to wave refraction The ATInSAR hologram can be used to investigate the wave refraction pattern along the coastal waters. The fringe information pattern was shown to be useful in modeling wave refaction spectra varaition. The hologram interferometry wave refraction model consists of two sub-models. The purpose of first sub-model is to determine the swell wave height by using ATInSAR. Second sub-model aims to generate the holographic interferometry from the information of two wave spectra which detected by ATInSAR technique. The azimuth cut-off variations along the fringe patterns will be estimated. As azimuth cut-off contains the wave height information which could be used the significant wave height variation in convergence and divergence zone.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권2호
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• pp.83-92
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• 2018

지상 이동표적 탐지(gorund moving target indicator: GMTI)는 지상의 교통 통제등을 목적으로 하며, 주로 합성 개구면 레이다(synthetic aperture radar: SAR) 시스템을 이용하여 짧은 시간에 넓은 지형에 대하여 효율적인 이동표적 탐지를 수행한다. 특히 displaced phase center antenna(DPCA) 방법과 along track interferometry(ATI) 방법을 이용한 이동 표적 탐지는 적은 계산량에 의해서 실시간 GMTI에 적합한 탐지방법으로 많이 사용되고 있으나 높은 오경보율을 갖는 한계가 있으며 이를 해결하기 위한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 기존의 DPCA 및 ATI의 결합을 이용한 병렬 결합 및 직렬 결합이동 표적 탐지 방법을 제안하고, 제안하는 이동 표적 탐지 방법이 낮은 오경보율의 향상된 탐지성능을 가진 것을 시뮬레이션을 통해 확인하였다. 특히 직렬결합을 이용한 이동 표적 탐지는 기존 DPCA의 오경보율과 비교하여 1/5수준의 오경보율을 가지며, 탐지율도 향상된 것을 볼 수 있다.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2002년도 Proceedings of International Symposium on Remote Sensing
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• pp.429-434
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• 2002

The Synthetic Aperture Radar (SAR) data are considered to contain the greatest amount of information among various microwave techniques developed for measuring ocean variables from aircraft or satellites. They have the potential of measuring wavelength, wave direction and wave height of the ocean waves. But, it is difficult to retrieve significant ocean wave heights and surface current from conventional SAR data, since the imaging mechanism of ocean waves by a SAR is determined by the three basic modulation processes arise through the tilt modulation, hydrodynamic modulation and velocity bunching which are poorly known functions. Along-Track Interferometric (ATI) SAR systems can directly detect the Doppler shift associated with each pixel of a SAR image and have been used to estimate wave fields and surface currents. However, the Doppler shift is not simply proportional to the component of the mean surface current. It includes also contributions associated with the phase velocity of the Brags waves and orbital motions of all ocean waves that are longer than Brags waves. In this paper, we have developed a new method for extracting the surface current vector using multiple-frequency (L- & C-band) ATI SAR data, and have generated surface wave height information.

• 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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• 대한원격탐사학회 2008년도 International Symposium on Remote Sensing
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• pp.418-421
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• 2008

Wenchuan earthquake (Mw 7.9) occurred in Sichuan province, China, May 2008 had resulted in a huge fault displacement around the Lungmenshan fault. Preliminary results of the fault displacement observed by ALOS PALSAR interferometry are presented. The surface deformation by the Wenchuan earthquake was reported up to 10m consisting of thrust- and right-slip compnents. A significant reduction in ionospheric density was also reported. Twenty differential interferograms and twenty multiple aperture SAR interferometry (MAI) pairs were produced over four ALOS tracks. It was observed from differential interferograms that i) LOS deformation decreases steadily from northnorthwest of the Longmenshan fault to the fault, ii) the LOS deformation sharply increases at areas around the fault, and iii) the decrease of the LOS deformation is observed from the Longmenshan fault to the south-southeast of the fault. Horizontal movement of the reverse fault displacement can better be observed by MAI technique, and the MAI phases show that i) the south-southeast directional reverse fault displacement (negative along-track deformation for an ascending track) of the north-northwest block gradually increases to the Longmenshan fault, ii) the reverse fault movement of the south-southeast block is sharply reversed to the north-northwest of the fault, and iii) the northnorthwest movement gradually decreases to the south-southeast of fault. Although the Lonmenshan Fault line is a center of earthquake epicenter, the boundary of surface movement exists to the north-northeast of the fault. Since the ionosphere was not stable even forty days after the mainshock, MAI phases were seriously corrupted by ionospheric effect. It is necessary to acquire more data when the ionosphere recovered to a normal state.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권7호
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• pp.560-570
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• 2017

본 논문에서는 지상 이동 표적의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 형성 과정에서 표적의 움직임에 의해 발생하는 SAR 영상의 왜곡 현상을 보상하는 알고리즘을 제안한다. 일반적인 SAR 영상 형성 알고리즘은 고정 표적과 레이다 플랫폼 사이의 거리 변화를 보상함으로써 왜곡 없는 SAR 영상을 형성하지만, 이동 표적의 경우, 표적의 움직임에 의해 야기된 추가적인 거리 변화가 왜곡된 SAR 영상을 형성한다. 본 논문에서는 지상 이동 표적의 기하학적 위치 및 움직임이 SAR 영상에 야기하는 왜곡 현상을 분석하고, SAR-ATI(SAR-Along-Trck Interferometry)와 위상 정렬 기법을 이용해 기 왜곡 현상을 야기하는 표적의 모든 변수들을 추정하는 알고리즘을 제안한다. 최종적으로 본 논문에서는 잡음이 존재하는 환경에서 모의시험을 수행해 제안된 기법의 효용성을 증명한다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제34권6_4호
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• pp.1489-1501
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• 2018

2016년 일본 구마모토 현에서는 규모 6.5, 6.4의 전진과 7.3의 본진, 그리고 2,000회 이상의 여진이 연속적으로 발생하였다. 이 지진에 의하여 큰 지표변위가 발생하였으며, 지진에 의하여 발생한 단층의 구조에 관한 연구를 위하여 3차원 지표변위 관측치가 제시된 바 있다(Baek, 2017). 그 관측치는 ALOS PALSAR-2 두 쌍의 상향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160211_20160602, 20151119_20160616)과 한 쌍의 하향궤도 위성레이더 간섭쌍(20160307_20160418)을 활용하였다. 특히 상향궤도 간섭쌍의 다중개구간섭영상에서 존재하는 이온층 효과에 의하여 여진에 의한 지표변위가 포함되지 않은 하향궤도 다중개구간섭영상만을 활용하였다. 이 때문에 남북방향의 변위를 추출하는 데에 약 2달의 시간적 불일치가 존재하였다. 본 연구에서는 이러한 불일치를 저감하고 보다 정확한 단층 거동을 파악하기 위하여 상향궤도 다중개구간섭영상에 대하여 방향필터 기반 이온층 오차 저감 기법을 적용하였다. 이온층 보정 결과 여진에 의한 지표변위로 판단되는 변위 신호가 추가적으로 관측되었다. GPS 상시관측소의 지표변위 관측결과와 비교하였을 때 이온층 보정이후 9.87, 8.13 cm의 관측정밀도를 나타냈다. 이는 두 간섭쌍에 대하여 각각 기존 결과보다 4.8배, 6.4배 향상된 결과이다. 이와 같은 관측 결과는 2016 구마모토 지진을 야기한 단층의 보다 정확한 거동을 제시하는 데에 활용될 것이다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제35권6_3호
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• pp.1235-1249
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• 2019

킬라우에아 화산은 지속적인 활동을 하고 있는 화산이다. 본 연구에서는 ALOS-2 PALSAR-2 위성영상을 이용해 2015년부터 2017년까지 킬라우에아 화산의 정상부근에서 발생한 지표변위를 관측했다. 지표변위의 2차원 관측을 위해 2개의 간섭쌍을 이용해 위성레이더 간섭기법과 다중개구간섭기법을 수행했다. 그리고 2차원 관측의 정밀도를 높이기 위해 다중개구간섭기법의 관측 성능에 영향을 줄 수 있는 요소인 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 변경해가며 관측치 차이의 평균제곱근편차 값을 비교했다. 그리고 가장 정밀하게 변위를 관측할 수 있는 요소 값을 선정했다. 유효 안테나 길이와 정규화된 스퀸트 값을 최적의 값으로 선정한 후의 다중개구간섭기법 관측치의 평균제곱근편차 값은 4.07 cm에서 2.05 cm로 감소했다. 각 간섭영상에서 관측된 관측방향의 최대 변위는 각각 -28.6 cm, -27.3 cm이고, 비행방향의 최대 변위는 20.2 cm, 20.8 cm, 비행방향의 반대 방향으로는 -24.9 cm, -24.3 cm가 관측되었다. 두 간섭영상을 스태킹한 후 2차원 지표변위 매핑을 수행한 결과 북서 방향으로 최대 약 30.4 cm의 지표 변위가 관측되었다. 그리고 모든 방향으로 20 cm 이상의 큰 변위가 관측되었다. 관측 결과를 통해 킬라우에아 화산의 분화활동 위험성이 증가하고 있는 것을 알 수 있었다. 본 연구의 2015년부터 2017년까지의 킬라우에아 화산의 지표 변위 관측 결과는 향후 킬라우에아 화산의 분화 활동에 관한 연구에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.