• 제목/요약/키워드: Radar Simulation System

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기상 레이다에서의 비대칭 도플러 신호 모의구현에 관한 연구 (A Study on Simulation of Asymmetric Doppler Signals in a Weather Radar)

  • 이종길
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제12권10호
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    • pp.1737-1743
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    • 2008
  • 기상 레이다에서의 반사 신호는 비, 구름 및 먼지 입자 등에 의하여 산란되는 전자파신호로서 이러한 도플러 신호를 분석함으로서 여러 가지 특징적인 기상정보를 추출하지 된다. 그런데 이러한 기상정보를 정확히 추출하기 위해서는 지표면 클러터 및 레이다에서의 도플러 기상정보들이 어떻게 나타나는지 그 특징을 잘 파악하여야 할 것이다. 그러나 기존의 대칭형 도플러 스펙트럼 모델은 다양한 기상환경을 나타내기에는 다소 부적합하다. 따라서 본 논문에서는 도플러 스펙트럼 모델에서의 비대칭성을 나타낼 수 있는 개선된 모델을 제안하였다. 제안된 기상 도플러 모델을 이용하면 기상조건, 운영환경 및 시스템 특성에 따라 다양한 클러터 및 기강신호들을 시간 및 스펙트럼 영역에서 효율적으로 모의할 수 있다. 이러한 모의 방법은 기상레이다 정보추출 알고리즘의 정확도 검증 및 추가적인 성능 향상을 위한 새로운 시스템 개발에 많은 도움이 될 수 있을 것이다.

롱샷 무인기를 활용한 유무인 협업 공대공 전술 개발 (Manned-Unmanned Teaming Air-to-Air Combat Tactic Development Using Longshot Unmanned Aerial Vehicle)

  • 유승훈;박명환;황성인;설현주
    • 산업경영시스템학회지
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    • 제44권3호
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    • pp.64-72
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    • 2021
  • Manned-unmanned teaming can be a very promising air-to-air combat tactic since it can maximize the advantage of combining human insight with the robustness of the machine. The rapid advances in artificial intelligence and autonomous control technology will speed up the development of manned-unmanned teaming air-to-air combat system. In this paper, we introduce a manned-unmanned teaming air-to-air combat tactic which is composed of a manned aircraft and an UAV. In this tactic, a manned aircraft equipped with radar is functioning both as a sensor to detect the hostile aircraft and as a controller to direct the UAV to engage the hostile aircraft. The UAV equipped with missiles is functioning as an actor to engage the hostile aircraft. We also developed a combat scenario of executing this tactic where the manned-unmanned teaming is engaging a hostile aircraft. The hostile aircraft is equipped with both missiles and radar. To demonstrate the efficiency of the tactic, we run the simulation of the scenario of the tactic. Using the simulation, we found the optimal formation and maneuver for the manned-unmanned teaming where the manned-unmanned teaming can survive while the hostile aircraft is shot-downed. The result of this study can provide an insight to how manned aircraft can collaborate with UAV to carry out air-to-air combat missions.

A FREQUENCY DOMAIN RAW SIGNAL SIMULATOR FOR SAR

  • Kwak Sunghee;Kim Moon-Gyu;Shin Dongseok;Shin Jae-Min
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2005년도 Proceedings of ISRS 2005
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    • pp.530-533
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    • 2005
  • A raw signal simulator for synthetic aperture radar (SAR) is a useful tool for the design and implementation of SAR system. Also, in order to analyze and verify the developed SAR processor, the raw signal simulator is required. Moreover, there is the need for a test system to help designing new SAR sensors and mission of SAR system. The derived parameters of the SAR simulator also help to generate accurate SAR processing algorithms. Although the ultimate purpose of this research is to presents a general purpose SAR simulator, this paper presents a SAR simulator in frequency domain at the first step. The proposed simulator generates the raw signal by changing various simulation parameters such as antenna parameters, modulation parameters, and sampling parameters. It also uses the statistics from an actual SAR image to imitate actual physical scattering. This paper introduces the procedures and parameters of the simulator, and presents the simulation results. Experiments have been conducted by comparing the simulated raw data with original raw SAR image. In addition, the simulated raw data have been verified through commercial SAR processing software.

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KEOP-2004 집중관측 자료에 대한 강수예측의 민감도 분석 (Sensitivity Analysis of Simulated Precipitation System to the KEOP-2004 Intensive Observation Data)

  • 박영연;박창근;최영진;조천호
    • 대기
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    • 제17권4호
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    • pp.435-453
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    • 2007
  • KEOP (Korea Enhanced Observing Period)-2004 intensive summer observation was carried out from 20 June to 5 July 2004 over the Southwestern part of the Korean peninsula. In this study, the effects of KEOP-2004 intensive observation data on the simulation of precipitation system are investigated using KLAPS (Korea Local Analysis and Prediction System) and PSU/NCAR MM5. Three precipitation cases during the intensive observation are selected for detailed analysis. In addition to the control experiments using the traditional data for its initial and boundary conditions, two sensitivity experiments using KEOP data with and without Jindo radar are performed. Although it is hard to find a clear and consistent improvement in the verification score (threat score), it is found that the KEOP data play a role in improving the position and intensity of the simulated precipitation system. The experiments started at 00 and 12 UTC show more positive effect than those of 06 and 18 UTC. The effect of Jindo radar is dependent on the case. It plays a significant role in the heavy rain cases related to a mesoscale low over Changma front and the landing of a Typhoon. KEOP data produce more strong difference in the 06/18 UTC experiments than in 00/12 UTC, but give more positive effects in 00/12 UTC experiments. One of the possible explanations for this is that : KEOP data could properly correct the atmosphere around them when there are certain amounts of data, while gives excessive effect to the atmospheric field when there are few data. CRA analysis supports this reasoning. According to the CRA (Contiguous Rain Area) analysis, KEOP data in 00/12 UTC experiments improve only the surrounding area, resulting in essentially same precipitation system so the effects remain only in each convective cell rather than the system itself. On the other hand, KEOP data modify the precipitation system itself in 06/18 UTC experiments. Therefore the effects become amplified with time integration.

Human-in-the-Loop Simulation Analysis of Integrated RPAS Operations in Trajectory Based Operations Environment

  • Oh, Hyeju;Kang, Jisoo;Kang, Seon-Young;Choi, Keeyoung;Lee, Hak-Tae;Jung, Hyuntae;Moon, Woo-Choon
    • International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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    • 제17권4호
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    • pp.604-613
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    • 2016
  • In this paper, Human-in-the-Loop (HiTL) simulations of Remotely Piloted Aircraft System (RPAS) operations in two different Air Traffic Management (ATM) concepts, conventional radar vectoring and Trajectory Based Operations (TBO), were performed to assess the impacts of RPAS integration in the future ATM environment. TBO concept maximizes the throughput by planning and sharing 4-D trajectories between pilots and controllers, and it is considered one of the key concepts to enable RPASs to operate with manned aircraft in congested airspaces. RPASs are characterized by having communication delay or temporary loss of communication. TBO capability was added to the integrated air traffic simulation system for this study, which was developed in the Inha University. HiTL simulations were performed by a trainee air traffic controller with three scenarios, and the data were analyzed using safety, efficiency, and controller workload metrics. The results suggest that TBO were effective in reducing delays and controller workload while maintaining the level of safety.

디지털위성중계기용 SHF 대역 하향주파수 변환장치 설계 및 구현에 대한 연구 (The Study on the Design and Implementation of SHF band Downconverter of Digital Satellite Communication)

  • 김기중
    • 한국전자통신학회논문지
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    • 제12권3호
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    • pp.427-432
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    • 2017
  • 본 연구는 디지털위성중계기용 SHF 대역 하향주파수변환장치의 설계 및 구현에 대해 기술하였다. SHF 대역 하향주파수변환장치는 PLDRO(: Phase Locked Dielectric Resonator Oscillator) 및 주파수변환기로 구현된다. 주파수변환기 내부에는 불요파 최소화를 위하여 사전 EM 시뮬레이션을 통하여 설계한 Microstrip BPF(: Band Pass Filter) 및 LPF(: Low Pass Filter)로 구현하였다. 제작 전 우주환경에 대한 사전 시뮬레이션 분석을 통하여 장비 오동작 가능성을 최소하였으며, 발사환경 시 발생하는 진동 및 우주 방사능에 의한 TID(: Total Ionizing Dose)에 대한 시뮬레이션을 통해 신뢰성 있는 하향주파수변환장치를 설계하였으며, 제작 후 주요 성능지표에 대해 만족여부 확인 및 사전 성능 시뮬레이션 결과와 비교하였다.

Design of Adaptive Fuzzy IMM Algorithm for Tracking the Maneuvering Target with Time-varying Measurement Noise

  • Kim, Hyun-Sik;Kim, In-Ho
    • International Journal of Control, Automation, and Systems
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    • 제5권3호
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    • pp.307-316
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    • 2007
  • In real system application, the interacting multiple model (IMM) based algorithm operates with the following problems: it requires less computing resources as well as a good performance with respect to the various target maneuvering, it requires a robust performance with respect to the time-varying measurement noise, and further, it requires an easy design procedure in terms of its structures and parameters. To solve these problems, an adaptive fuzzy interacting multiple model (AFIMM) algorithm, which is based on the basis sub-models defined by considering the maneuvering property and the time-varying mode transition probabilities designed by using the mode probabilities as the inputs of the fuzzy decision maker whose widths are adjusted, is proposed. To verify the performance of the proposed algorithm, a radar target tracking is performed. Simulation results show that the proposed AFIMM algorithm solves all problems in the real system application of the IMM based algorithm.

장거리 고정밀 측위를 위한 UWB IR 시스템 구현 (An Implementation of UWB IR System for Long Distance and High-precision Localization)

  • 김기윤;김길겸;김태권
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제30권1호
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    • pp.87-95
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    • 2016
  • Recently, the interests of the precise localization are rapidly increasing, which are linked to IoT(Internet of Things) sensors. The precise localization in indoor environment can be utilized in navigation, security, anti-collision, and various location based services etc. However, conventional positioning sensors, such as PIR, ultrasonic, microwave etc. are vulnerable to weather or insensitive to direction of subject movement or low precision performance. In this paper we implement a UWB-IR localization system for long distance and high-precision localization, which is not affected by temperature, light and weather. The proposed system was divided and designed by H/W, Antenna, S/W parts, each of which was designed based on an accurate analysis and simulation. As a result, we can implemented and verified UWB IR system with precise localization performance.

점진적 기계학습 기반의 레이더 위협체 역추정 모델 생성 및 갱신 (Managing the Reverse Extrapolation Model of Radar Threats Based Upon an Incremental Machine Learning Technique)

  • 김철표;노상욱
    • 한국차세대컴퓨팅학회논문지
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    • 제13권4호
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    • pp.29-39
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    • 2017
  • 다양한 전자전 상황에서 단위 위협체에 대하여 전자전 모델링과 시뮬레이션을 수행할 수 있는 통합 전자전 시뮬레이터의 개발 필요성이 대두되고 있다. 본 논문에서는 전자전 상황에서 전자정보 수집신호의 변수를 기반으로 전자파 신호를 발산하는 레이더 위협을 역추정하기 위한 시뮬레이션 시스템의 구성요소를 분석하고, 역추정 모델을 점진적으로 유지할 수 있는 방법을 제안한다. 또한, 실험을 통하여 점진적 역추정 모델 갱신 기법의 유효성 및 개별 역추정 결과의 통합 기법을 평가한다. 개별 역추정 모델의 생성을 위하여 의사결정트리, 베이지안 분류기, 인공신경망 및 유클리디안 거리 측정방식과 코사인 유사도 측정방식을 활용하는 군집화 알고리즘을 이용하였다. 첫 번째 실험에서 레이더 위협체에 대한 역추정 모델을 구축하기 위한 위협 예제의 크기를 점진적으로 증가시키면 역추정 모델의 정확도는 향상되었으며, 이러한 과정이 반복되면 역추정 모델에 대한 정확도는 일정한 값으로 수렴하였다. 두 번째 실험에서는 개별 역추정 모델의 결과를 통합하기 위하여 투표, 가중투표 및 뎀스터-쉐이퍼 알고리즘을 이용하였으며, 역추정 모델의 통합 결과는 뎀스터-쉐이퍼 알고리즘에 의한 역추정 정확도가 가장 좋은 성능을 보였다.

고해상도 영상레이더 성능 분석을 위한 모델링 및 시뮬레이션 기법 (Modeling and Simulation Techniques for Performance Analysis of High Resolution SAR System)

  • 성진봉;김세영;이현익;전병태
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제24권5호
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    • pp.558-565
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    • 2013
  • 본 논문에서는 고해상도 광대역 영상레이더의 성능을 분석하기 위하여 시간, 주파수 및 Numeric 영역에서 아날로그, RF 및 디지털 신호처리 해석을 통합할 수 있는 시스템 시뮬레이션 툴인 Agilent사의 ADS Ptolemy DF(TSDF: Timed Synchronous DataFlow)를 이용하여 모델링 및 시뮬레이션을 수행하였다. 영상레이더용 하드웨어 시스템은 안테나, 통제장치 및 송수신 장치로 크게 구성되며, 송수신 장치는 고주파 변환 장치, 고출력 송신 장치, 그리고 송수신 전단 장치로 구성된다. 본 논문에서는 시스템의 하드웨어 성능에 영향을 미치는 오차 변수를 정의하고, 이들 오차 변수의 오차 원인이 되는 부품에 대한 특성을 모델링하였다. 영상레이더는 TSDF 모델링 기법을 이용하여 순방향 전송 임펄스 특성($S_{21}$), 고주파 소자의 비선형 특성(이득 비선형, 3차 intercept 및 믹서 교차변조), 채널간 전파 특성, 주파수 합성기 위상 잡음, TWTA의 진폭/위상 특성, 파형 발생기의 샘플링 주파수 및 I/Q 밸런스 등에 대한 모델링을 수행하여 SAR 성능을 분석하였으며, 최종 임펄스 응답 특성 분석을 통한 시스템의 하드웨어 규격을 도출하였다.