• 한국정보전자통신기술학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.93-98
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• 2024

본 논문에서는 근거리에 존재하는 타겟의 거리 정보를 탐지할 수 있는 간단한 구조를 제안하고 직관적으로 시영역에서 초광대역 신호를 추출하는 방법에 대해 기술하였다. 제안된 임펄스 레이더 시스템은 임펄스 발생회로, 초광대역 송수신 안테나 및 함수 발생기, 디지털 오실로스코프로 구성된다. 10MHz의 정현파를 입력 신호로 인가하였을 때 발생되는 신호의 펄스폭은 200ps 및 주파수영역에서 0.3GHz에서 4.7GHz의 대역을 점유하는 일차 미분된 가우시안 펄스임을 측정을 통해 확인하였다. 동일한 초광대역 송수신 안테나를 활용하여 수신하였을 때 신호는 펄스폭이 328ps 및 스펙트럼은 0.9GHz에서 4.4GHz의 대역을 점유하는 가우시안 더블릿의 형태의 초광대역 신호로 측정되었다. 반경 4cm 정도의 원형 금속 물질과 코너 리플렉터를 타겟으로하여 일정 거리 만큼 이격하였을 때 실 타겟의 위치정보를 추출함을 실험을 통해 확인하였다.

• 자원환경지질
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• 제57권1호
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• pp.17-23
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• 2024

Ground penetrating radar (GPR) survey is a geophysical method that utilizes electromagnetic waves reflecting from a boundary where the electromagnetic property changes. As the frequency of the antenna is about 25 MHz ~ 1 GHz, it is effective to acquire high resolution images of underground pipe, artificial structure, underground cavity, and underground structure. In this study, we analyzed the change of signals reflected from the same underground objects according to the arrangement of transceiver antennas used in ground penetrating radar survey. The antenna used in the experiment was 200 MHz, and the survey was performed in the vertical direction across the sewer and the parallel direction along the sewer to the sewer buried under the road, respectively. A total of five antenna array methods were applied to the survey. The most used arrangement is when the transmitting and receiving antennas are all perpendicular to the survey line (PR-BD). The PR-BD arrangement is effective when the object underground is a horizontal reflector with an angle of less than 30°, such as the sewer under investigation. In this case study, it was confirmed that the transmitter and receiver antennas perpendicular to the survey line (PR-BD) are the most effective way to show the underground structure. In addition, in the case where the transmitting and receiving antennas are orthogonal to each other (XPOL), no specific reflected wave was observed in both experiments measured across or parallel to the sewer. Therefore, in the case of detecting undiscovered objects in the underground, the PR-BD array method in which the transmitting and receiving antennas are aligned in the direction perpendicular to the survey line taken as a reference and the XPOL method in which the transmitting and receiving antennas are orthogonal to each other are all used, it can be effective to apply both of the above arrangements after setting the direction to 45° and 135°.

• 대한원격탐사학회지
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• 제27권2호
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• pp.163-170
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• 2011

이 논문은 X-밴드 Ground-Based Synthetic Aperture Radar (GB-SAR) 시스템을 이용하여 5개의 삼각삼면반사체(triangular trihedral corner reflector)의 시간에 따른 위상변화를 분석하였다. 각각의 반사체는 시스템으로부터의 거리를 다르게 설정하여 고정시켰고 모든 편파에 대한 영상을 20 분 간격으로 123 회, 총 40 시간 동안 연속 측정하였다. SAR 간섭기법(interferometry)을 이용한 분석 결과 반사체는 고정된 상태임에도 불구하고 시간에 따라 최대 2 radian의 위상차가 나타났으며 기상요소와 유사한 추세를 보였다. 대기 중 굴절률을 고려한 GB-SAR 위상관계식을 통하여 대기 중 습도, 기온 및 기압의 변화에 따른 마이크로파 굴절률의 변화 양상을 회귀분석을 통하여 살펴보았다. 그 결과 X-밴드의 굴절률은 습도 및 기온과 비교적 높은 선형적 관계를 보였으나(평균 결정계수 각각 0.72, 0.76) 기압과는 그렇지 않았다(결정계수 0.34). 실험 기간 동안 습도는 약 50 %에서 90 %까지, 기온은 $-1^{\circ}C$에서 $9^{\circ}C$까지 변하였으며 X-밴드 굴절률의 변화는 약 $3.14{\times}10^{-5}$였다. 향후 보다 다양한 기상조건에서 실험이 이루어진다면 습도, 기온 및 기압 조건에 따른 굴절률의 포괄적 관계식을 유추할 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권3호
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• pp.186-194
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• 2017

본 논문에서는 고해상도 광역관측을 위한 위성 영상레이다(Synthetic Aperture Radar)의 시스템 주요 성능을 분석하였다. 배열 급전을 이용하는 반사판 안테나의 패턴을 활용하였으며, 기존의 광역관측 모드인 ScanSAR 모드와 SweepSAR 모드에 대해서 비교 분석하였다. SweepSAR 모드는 넓은 범위에 빔을 송신하고, SCORE(SCan On REceive)를 기반으로 순차적으로 빔포밍을 통해 반향신호를 수신하는 고해상도 광역관측 모드이다. 본 논문에서는 SweepSAR 모드로 동작하는 위성의 동작원리 및 특징을 분석하고, 시스템 성능 파라미터를 시뮬레이션 해석하였다. 또한, 영상의 활용도를 증대시키기 위해서 다중 주파수 대역(C-band, X-band)에 대하여 성능 분석을 수행하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제33권3호
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• pp.313-324
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• 2017

미래 인류의 달 기지 설치 후보인 달 용암 동굴은 지형 카메라의 관측 자료를 통해 탐사가 수행되었지만 이는 달 용암 동굴의 존재에 대한 확실한 증거를 제시하지 못한다. 본 연구에서는 지표 투과가 가능한 High Frequency (HF) 레이더의 달 관측 자료를 이용하여 달 용암 동굴 탐사를 시도하였다. 이를 위해 일본 달 탐사선 Kaguya의 Lunar Radar Sounder (LRS)의 관측 자료에서 LRS에서 가장 강한 반사파 펄스가 나발생되는 지점까지의 거리인 LRS 표면 레인지가 추출되었다. 달 용암 동굴은 얕은 지하에 분포하고 LRS의 거리 분해능은 얕은 지하에 있는 목표물의 반사파와 표면 반사파는 분리 할 수 없다. 이로 인하여 달 얕은 지하에 구조물이 있는 경우 일반적인 달 표면의 위치가 실제 달 표면과 다르게 나타난다. 이에 따라 LRS 펄스의 낮은 거리 분해능을 이용하여 LRS 표면 레인지로부터 얕은 지하에 존재하는 달 용암 동굴 검출이 가능하다. LRS 표면 레인지에서 Kaguya의 궤도 고도를 제하면 달 표면 고도가 나타나고 이를 달 지형 고도를 나타내는 Kaguya Digital Terrain Model (DTM) 데이터로부터 도출된 DTM 평균 지형 고도와 비교 분석하여 달 용암 동굴을 검출한다. 이러한 분석 방법을 Rima Galilaei의 북쪽에 위치한 달 용암 동굴 후보지에 적용하여 LRS 지형 고도 값과 DTM 평균 지형 고도 값의 차이를 발견하였고 검출된 차이가 천부 지하에 존재하는 달 용암 동굴의 반사파로 인하여 생긴 것으로 추정하였다.

• 대한원격탐사학회지
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• 제26권2호
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• pp.123-131
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• 2010

이 논문에서는 지상용 SAR (GB-SAR) 시스템의 간섭기법을 이용하여 특정 산란체의 인위적 변위를 탐지하고 대기습도보정을 통하여 정확도를 향상시켰다. GB-SAR 자료는 중심주파수 5.3 GHz, 거리 해상도 25 cm, 방위해상도 $0.324^{\circ}$로 모든 편파(HH, VV, VH, HV)에 대해 얻어졌다. 삼각삼면반사체(triangular trihedral corner reflector)를 시스템 전방 160 m 지점에 위치시킨 후 인위적으로 0 - 40 mm의 변위를 주어 측정하였다. 그 결과, 모든 편파에서 실제 변위와 GB-SAR 시스템을 통한 측정 변위의 RMS 오차는 1.22 mm로 나타났으며, 실제변위 40 mm 일 때의 최대 측정오차는 HH편파에서 2.72 mm로 나타났다. 대기 중 습도에 대한 보정을 실시하였고 그 결과, RMS 오차는 0.52 mm로 줄어들었다. 이를 통해 GB-SAR 시스템은 밀리미터 이하의 정밀도가 요구되는 자연산란체나 인공구조물의 변위측정 및 안정성 평가 분야에 적용이 가능할 것으로 판단된다.

• 전자공학회논문지A
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• 제32A권2호
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• pp.31-37
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• 1995

A ray-based approach is developed to calculate the scattering from inhomogeneous dielectric objects. This approach is a natural extension of the "shooting and bouncing ray(SBR)" technique developed earlier for calculating the radar cross section of cavity structures and complex targets. In this formulation, a dense grid of rays representing the incident field is shot toward the scatterer. The curved trajectory, amplitude, phase and polarization of the ray fields inside the inhomogeneous object are computed numerically based on the laws of geometrical optics. The contributions of the exting rays to the exterior scattered field are then calculated by using the equivalence principle in conjunction with " a ray-tube integration" scheme. The ray-based approach is applied for the effect of an arcjet plasma plume on satellite reflector performance and backscattering from inhomogeneous objects.

• Journal of Astronomy and Space Sciences
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• 제27권4호
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• pp.345-352
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• 2010

Korea multi-purpose satellite-5 (KOMPSAT-5) is a low earth orbit (LEO) satellite scheduled to be launched in 2010. To satisfy the precision orbit determination (POD) requirement for a high resolution synthetic aperture radar image of KOMPSAT-5, KOMPSAT-5 has atmosphere occultation POD (AOPOD) system which consists of a space-borne dual frequency global positioning system (GPS) receiver and a laser retro reflector array. A space-borne dual frequency GPS receiver on a LEO satellite provides position data for the POD and radio occultation data for scientific applications. This paper describes an overview of AOPOD system and operation concepts of the radio occultation mission in KOMPSAT-5. We showed AOPOD system satisfies the requirements of KOMPSAT-5 in performance and stability.

• 한국해양공학회지
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• 제35권4호
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• pp.305-312
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• 2021

There is a gradual increase in the need for energy charging in marine environments because of energy limitations experienced by electric ships and marine robots. Buoys are considered potential energy charging systems, but there are several challenges, which include the need to maintain a fixed position and avoid hazards, dock with ships and robots in order to charge them, be robust to actions by birds, ships, and robots. To solve these problems, this study proposes a smart buoy robot that has multiple thrusters, multiple docking and charging parts, a bird spike, a radar reflector, a light, a camera, and an anchor, and its mechanism is developed. To verify the performance of the smart buoy robot, the position control under disturbance due to wave currents and functional tests such as docking, charging, lighting, and anchoring are performed. Experimental results show that the smart buoy robot can operate under disturbances and is functionally effective. Therefore, the smart buoy robot is suitable as an energy charging system and has potential in realistic applications.

• 한국전자파학회논문지
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• 제29권6호
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• pp.473-476
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• 2018

본 논문에서는 VHF 대역 능동 위상 배열안테나를 구현하기 위한 $2{\times}2$ 부배열 안테나 설계에 대해 연구하였다. 야기-우다 안테나가 복사소자로 적용되었으며, 복사소자의 투사기 굵기 및 도파기 길이 등을 최적화하여 대역폭 확장 및 소형화를 달성하였다. 또한, 그리드 반사기를 사용하여 전후방비를 개선하였고, 무게와 바람저항을 감소시켰다. 제작된 $2{\times}2$ 부배열 안테나는 목표대역($0.98{\sim}1.02f_c$)을 충분히 만족하며, 10.61 dBi의 최대 이득 및 26 dB 이상의 양호한 전후방비 특성을 가진다.