This paper presents an examination of the spatial integration method for extracting the RCS of a trihedral corner reflector from SAR images for SAR external calibration. An exact external radiometric calibration technique is required for extracting an exact calibration constant. Therefore, we examine the accuracy of the spatial integration method, which is commonly used for the SAR external radiometric calibration. At first, an SAR image for a trihedral corner reflector is simulated with a high-resolution SAR impulse response with a known theoretical RCS of the reflector, and a background clutter image for the high resolution SAR system is also generated. Then, a SAR image in a high resolution is generated for a trihedral comer reflector located on a background clutter by superposition of the two SAR images. The radar cross section of a trihedral corner reflector in the SAR image is retrieved by integrating the radar signals of the pixels adjacent to the reflector for various size of the integration area. By comparison of the measured RCS by the integration method and the theoretical RCS of the reflector, the effect of the size of the integration area on the extraction of the calibration constant is examined.
대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume II
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pp.776-779
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2006
KOMPSAT-5 that will be launched at the end of 2008 has a SAR (Synthetic Aperture Radar) payload. Since the Calibration and Validation of a satellite SAR is different from a passive optical camera as KOMPSAT-2 MSC and KOMPSAT-3 payload, we have started from the basis of SAR system. Firstly, the general SAR Cal/Val parameters have been gathered and defined. Secondly, we have been choosing the Cal/Val parameters suitable to KOMPSAT-5. Thirdly, the methods of SAR Cal/Val with the parameters have been studied. Fourthly, the requirement of Cal/Val devices and Cal/Val site has been studied.
본 논문에서는 calibration된 scatterometer를 이용하여 SAR 데이터를 보정하는 연구 결과를 선보인다. 도체구를 이용하여 안테나 주빔에서의 polarimetric한 안테나 패턴(크기와 위상)을 측정하고, 이 데이터를 이용하여 차량 탑재형 네트워크 분석기형 scatterometer 시스템을 polarimetric하게 정확하게 보정하였다. 이 scatterometer를 이용하면 잔디밭, 논, 맨땅 등의 지표면에 대한 정확한 Mueller 행렬을 얻을 수 있으므로, 레이더 산란계수뿐만 아니라 위상변수들도 정확하게 측정하게 된다. 또한, 대부분의 SAR 시스템에는 위상변수 측정에 에러가 있게되고, polarimetric하게 보정된 scatterometer로 SAR가 측정하는 지역을 동시에 측정하여 SAR 데이터를 교정할 수 있다. 이러한 polarimetric한 보정 방법을 이용하면, 산란계수의 보정효과는 크지 않으나, hh-편파와 vv-편파간의 위상변수인 degree of correlation $\alpha$의 보정효과는 매우 큼을 알 수 있었다.
In this paper, radar scattering coefficients of earth surfaces such as grass fields, rice fields and bare soil surfaces are measured by using an auto-mounted network analyzer-based scatterometer system. The scatterometer system is calibrated both the magnitude and phase in order to obtain the accurate Mueller matrices of the earth surfaces. Then the accurate scattering matrices can be obtain from the Mueller matrices. The degree of correlation $\alpha$ is also obtained by this procedure and is used to correct AirSAR data which are not calibrated with phase variations.
다목적실용위성 5호의 검보정 목적으로 사용되는 몽골과 같은 해외 검보정 사이트는 유지 및 보수를 위한 비용이 많이 들고 예상치 못한 문제가 발생할 경우 즉각적인 대응이 어렵다는 단점이 있다. 이에 따라서 국내 SAR 영상 검보정 사이트 구축 필요성이 제기되었지만 관련 연구 진행은 미미한 상황이다. 본 논문에서는 SAR 검보정 사이트 구축을 위해서 후방 산란 특성 측면에서 어떤 조건들이 있는지 알아보고, 실제 운영중인 다목적실용위성 5호를 통해서 고해상도, 표준, 광역 관측과 같이 다양한 모드로 촬영한 국내 후보 지역들에 대해서 검보정 사이트로써 적합한지를 판단하였다. 먼저 국내에서 위성 영상 검보정 후보 사이트로 추천되는 장소중에서 접근성, 가용성 등 일반적인 지표 만족여부를 적용하여 일차적으로 선별하였다. 그 다음에 비교적 넓고 AT나 CR을 설치하기 용이한 장소로써 site A (전라남도 고흥군), site B (전라북도 전주시), site C (대전광역시 대덕연구단지) 세 군데를 최종 후보 지역으로 선정하였다. 후보 지역들에 대해서 경사도 측정, 방사 정밀도의 평가 지표 중 하나인 ISLR을 구하기 위한 사이트의 최소 면적, SAR 영상에서의 DN 값 및 후방 산란 계수의 균일성, 사이트 내 인공 구조물, 건물 및 바위 등과 같은 strong reflector에 의한 간섭 여부, 설정 영역에 대한 후방 클러터 레벨 분석 등을 통해서 전라남도 고흥군에 위치한 site A 지역이 검보정 사이트로써 가장 적합하다고 판단내릴 수 있었다.
Journal of electromagnetic engineering and science
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제15권3호
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pp.181-184
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2015
Evaluation of radiating radiofrequency fields from hand-held and body-mounted wireless communication devices to human bodies are conducted by measuring the specific absorption rate (SAR). The uncertainty of system validation and probe calibration in SAR measurement depend on the variation of RF power used for the validation and calibration. RF input power for system validation or probe calibration is controlled manually during the test process of the existing systems in the laboratories. Consequently, a long time is required to reach the stable power needed for testing that will cause less uncertainty. The standard uncertainty due to this power drift is typically 2.89%, which can be obtained by applying IEC 62209 in a normal operating condition. The principle of the Automatic Input Power Level Control System (AIPLC), which controls the equipment by a program that maintains a stable input power level, is suggested in this paper. The power drift is reduced to less than ${\pm}1.16dB$ by AIPLC, which reduces the standard uncertainty of power drift to 0.67%.
다목적실용위성 5호는 영상 레이더(SAR: Synthetic Aperture Radar)을 탑재하여 야간이나 구름이 있는 지역에 대해서도 지속적인 영상촬영이 가능하다. 발사 후 초기 운영 시험에서는 SAR 탑재체에 의해 관측된 영상에 대한 기하 및 복사 보정을 수행한다. 이러한 보정은 지표상의 위치 및 RCS(Radar Cross Section)을 알고 있는 보정장치에서 반사된 SAR 신호에 의해 나타난 영상 픽셀에서의 위치 및 값을 이용하여 처리된다. 이러한 보정을 위해 기존 반사기와 달리 능동 트랜스폰더는 RCS 값을 변경할 수 있으며, 내부 시간 지연 기능에 의해 가상의 위치로 이동하는 효과를 영상에서 나타낼 수 있다. 본 논문에서는 능동 트랜스폰더의 개발에 필요한 요구사항을 도출하여 이로부터 설계, 조립 및 시험결과를 정리하였다.
International Journal of Aeronautical and Space Sciences
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제17권2호
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pp.253-259
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2016
The typical method for performing an absolute radiometric calibration of a Synthetic Aperture Radar (SAR) System is to analyze its response, without interference, to a target with a known Radar Cross Section (RCS). To minimize interference, an error-free calibration site for a Corner Reflector (CR) is required on a wide and flat plain or on an area without disturbance sources (such as ground objects). However, in reality, due to expense and lack of availability for long periods, it is difficult to identify such a site. An alternative solution is the use of a Triangular Trihedral Corner Reflector (TTCR) site, with a surrounding protection wall consisting of berms and a hollow. It is possible in this scenario, to create the minimum criteria for an effectively error-free site involving a conventional object-tip reflection applied to all beams. Sidelobe interference by the berm is considered to be the major disturbance factor. Total interference, including an object-tip reflection and a sidelobe interference, is analyzed experimentally with SAR images. The results provide a new guideline for the minimum criteria of TTCR site design that require, at least, the removal of all ground objects within the fifth sidelobe.
본 논문에서는 합성개구레이다(Synthetic Aperture Radar: SAR) 장비의 성능 분석을 위하여 레이다 표적모의장치를 설계, 제작한 결과를 선보인다. 먼저 표적모의장치의 기능과 성능에 대해 설명하고, SAR 장비와 연동하기 위한 표적 시나리오 생성방법에 대해 설명하였다. 또한 제작된 표적모의장치를 이용하여 SAR 장비의 시간지연 값을 간단하고 정확하게 측정하고 보상하는 방법을 개발하였다. 시간지연이 보상된 SAR 장비와 표적모의장치를 이용하여 SAR 영상에서 점표적을 획득하고, IRF(Impulse Response Function) 분석을 통해 성능을 분석하였다. 그 결과, 방위방향 IRF의 PSLR(Peak to Side Lobe Ratio)은 -13.25 dB, 해상도는 0.49 m로 이론값과 매우 유사한 값을 보였다.
본 논문에서는 X-밴드 대역의 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 분석을 위해 RCS 조절이 가능한 자체 설계/제작된 능동 전파반사기의 RCS 분석 연구 결과를 선보인다. 다양한 SAR 영상 보정 및 분석 연구를 위해 사용되는 능동 전파반사기의 RCS 크기를 실험실 내 측정(lab-test)과 실제 위성 SAR(COSMO-SkyMed) 영상을 통해 비교 분석하여, 정확히 조절 및 예측 가능한 능동 전파반사기의 RCS 특성을 비교 분석하였다. 설계/제작된 능동 전파반사기의 최대 RCS는 약 60 dBsm이며, 실제 실험 환경을 고려해 최대 RCS와 이보다 20 dB 낮은 RCS의 변화된 특성을 STCT(Single Target Calibration Technique) 보정 기법과 2차원 목표물 스캔닝 측정법(2D Target Scanning Technique)을 이용해 능동반사기의 RCS를 측정하였다. 또한, 실제 위성 SAR 영상으로부터 전력적분기법(power-spill integration technique)을 통해 전파반사기의 RCS를 추출하여 측정값과 비교 분석하였다. 능동 전파반사기의 측정 RCS는 59.7 dBsm과 40.2 dBsm이었으며, SAR 영상 내 추출 RCS는 57.3 dBsm과 39.2 dBsm이었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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