시각 동기화 오차가 SAR 영상에 미치는 영향 분석 및 보상

이수정; 박우정; 박찬국; 송종화; 배창식

doi:10.5139/JKSAS.2020.48.4.285

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자료유형: 학술저널

저자정보: 이수정 (ASRI, Seoul National University) 박우정 (ASRI, Seoul National University) 박찬국 (ASRI, Seoul National University) 송종화 (Hanwha Systems) 배창식 (Hanwha Systems)

저널정보: 한국항공우주학회 한국항공우주학회지 韓國航空宇宙學會誌第48卷第4號

발행연도: 2020.4

수록면: 285 - 293 (9page)

DOI: 10.5139/JKSAS.2020.48.4.285

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본 논문에서는 Synthetic Aperture Radar (SAR, 합성개구레이다) 영상 품질을 향상시키기 위해 EGI/IMU (Embedded GPS/INS, Inertial Measurement Unit) 통합 항법 시스템에서 발생하는 시각 동기화 오차의 영향을 분석하고 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용한다. SAR 요동 측정 알고리즘으로 항체의 위치를 추적하기 위한 EGI와 추가적으로 안테나에 장착된 IMU를 결합하는 EGI/IMU 통합 항법 시스템이 많이 이용된다. 이와 같은 EGI/IMU 통합 항법 시스템에서 센서 간의 시계가 동기화되지 않을 경우 시각 동기화 오차가 발생한다. 시각 동기화 오차가 항법 및 SAR 영상에 미치는 영향 분석을 통해 시각 동기화 오차가 SAR 영상 품질을 악화시키는 것을 확인하였다. 이를 보상하기 위해 상태변수증강 기법을 적용하고, 적용한 결과 SAR 영상 품질이 저하되지 않음을 확인하였다. 또한 기동에 따른 시각 동기화 오차 추정 성능과 가관측성을 분석하여 시각 동기화 오차를 효과적으로 추정하기 위해서는 회전 기동과 같은 시간에 따라 변화하는 기동이 필요함을 보였다. 따라서, SAR 영상에 미치는 시각 동기화 오차의 영향을 줄이기 위해서는 SAR 구간 전에 회전 기동 등 시간에 따라 변화하는 기동을 수행하여 시각 동기화 오차를 보상해주어야 한다.

#Synthetic Aperture Radar(합성 개구면 레이더) #EGI/IMU Integrated System (EGI/IMU 통합 시스템) #Time Synchronization Error(시각 동기화 오차)

참고문헌 (19)

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Moreira, A., Prats-Iraola, P., Younis, M., Krieger, G., Hajnsek, I., and Papathanassiou, K. P., “A Tutorial on Synthetic Aperture Radar,” IEEE Geoscience and Remote Sensing Magazine, Vol. 1, No. 1, March 2013, pp. 6~43.

Carrara, W. G., Goodman, R. S., and Majewski, R. M., Spotlight Synthetic Aperture Radar: Signal Processing Algorithms, Norwood, London, 1995.

Cheney, M., and Borden, B., Fundamentals of Radar Imaging, Philadelphia, 2009.

Haslam, G. E., and Damini, A., “Specifying the Allowable Latencies in the Application of SAR Motion Corrections,” in Proceeding of EUSAR ‘96, European Conference on Synthetic aperture radar, Koenigswinter, Germany, March 1996, pp. 26~28.

Park, Y., Park, Y. B., Jung, J., Shin, H. S., and Park, C. G, “Novel Motion Sensing Algorithm for Improving SAR Imaging by Parametric Error Modeling,” International Journal of Aeronautical and Space Sciences, Vol. 20, No. 3, September 2019, pp. 761~767.

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