KR102121474B1 - Sar and sar signal processor for squinted spotlight mode under nonlinear flight path and method thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일실시예에 따르면, 비선형 비행 궤적에 의한 거리, 고도 방향 편차가 존재하는 환경에서 FBPA를 적용한 SAR 영상 생성 시 부분 구경별 경사 평면상 지역 극좌표를 각 경사 평면의 거리 방향, 항공기의 비행 방향 및 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계로 변환하여 BPA를 적용함으로써 표적에 대한 정확한 SAR 영상 생성이 가능하도록 한다. According to an embodiment of the present invention, when generating a SAR image to which FBPA is applied in an environment in which there is a distance due to a nonlinear flight trajectory and an altitude direction deviation, a local polar coordinate on a slope plane for each partial aperture is a distance direction of each slope plane, an aircraft flight It is possible to generate accurate SAR image for the target by applying BPA by converting the normal direction of the direction and inclined plane to the local Cartesian coordinate system.

Description

비선형 비행 궤적에서 스퀸트 스포트라이트 모드를 위한 SAR 신호 처리기와 항공기 탑재 합성구경 레이더 및 방법{SAR AND SAR SIGNAL PROCESSOR FOR SQUINTED SPOTLIGHT MODE UNDER NONLINEAR FLIGHT PATH AND METHOD THEREOF}SAR signal processor and aircraft-mounted composite caliber radar and method for squint spotlight mode on nonlinear flight trajectories{SAR AND SAR SIGNAL PROCESSOR FOR SQUINTED SPOTLIGHT MODE UNDER NONLINEAR FLIGHT PATH AND METHOD THEREOF}

본 발명은 항공기 탑재 합성구경 레이더(Synthetic Aperture Radar ; SAR)에 관한 것으로, 특히 비선형 비행 궤적에서 스퀸트 스포트라이트 모드(squinted spotlight mode)를 위한 SAR 신호 처리기와 항공기 탑재 합성구경 레이더 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a Synthetic Aperture Radar (SAR) on an aircraft, and more particularly, to an SAR signal processor for a squinted spotlight mode in a nonlinear flight trajectory and an aircraft-mounted synthetic caliber radar and method.

일반적으로 합성구경 레이더(Synthetic Aperture Radar : SAR)는 지상으로 전파를 발사해 지표면의 영상을 만들어 내는 장비로서, 지상 또는 해양에 대해 공중에서 전자파를 순차적으로 방사한 후 전자파가 지상 또는 해양의 굴곡면에 반사되어 돌아오는 미세한 시간차를 선착순으로 합성해 지상 지형도를 만들어내는 레이더 시스템을 말한다.Generally, a Synthetic Aperture Radar (SAR) is a device that emits radio waves to the ground to create an image of the earth's surface, and sequentially radiates electromagnetic waves from the air to the ground or the ocean, and then the electromagnetic waves radiate to the curved surface of the ground or ocean. It refers to a radar system that creates a topographic map of the ground by first-come-first-served synthesis of the minute time difference that is reflected and returned.

또한, 합성구경 레이더에서는 SAR 영상 생성을 위해 역투영 알고리즘(Back-Projection Algorithm : BPA)을 사용할 수 있다.In addition, a composite-diameter radar can use a back-projection algorithm (BPA) to generate SAR images.

이러한 BPA는 시간 영역 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상 형성 알고리즘으로서 요동이 크게 존재하는 비선형 비행 궤적에서도 해상도(Resolution) 및 부엽(side lobe) 성능이 저하되지 않는 장점이 있는 반면, 연산량 부담이 상당하여 실시간 처리에 적용이 매우 어려운 단점이 있다고 잘 알려져 있다. BPA is a time-domain SAR (Synthetic Aperture Radar) image forming algorithm, which has the advantage that resolution and side lobe performance do not deteriorate even in a nonlinear flight trajectory where there is a large amount of fluctuation. It is well known that there is a disadvantage that it is very difficult to apply to the treatment.

이러한 단점을 개선하기 위해 항공체에 탑재된 SAR에서는 전체 SAR 영상 획득 구간(d)을

Figure 112018002655540-pat00001
개의 부분 구경(Sub- Aperture, SA)으로 나누고 각 부분 구경 동안에 지역 극좌표(local polar coordinate) 개념을 도입하여 표적 영역을 탐지함으로써 연산량 부담을 상당히 경감시키는 고속 역투영 알고리즘(Fast BPA : FBPA)이 제안되었다. In order to improve these shortcomings, the entire SAR image acquisition section (d) in the SAR mounted on the aircraft
Figure 112018002655540-pat00001
It is proposed by Fast BPA (FBPA), which divides into four sub-apertures (SAs) and introduces the concept of local polar coordinates during each sub-aperture to significantly reduce the computational burden by detecting the target area. Became.

그러나, 기존 FBPA는 SAR를 탑재한 항공체의 선형 비행 궤적 하에서는, BPA와 동일한 성능을 만족하면서도 적은 연산량으로 구현할 수 있으나, 항공기의 비행 궤적이 선형이 아니고 요동이 존재하여 비선형 궤적이되는 경우 성능이 저하되는 문제점이 있었다. 또한, 최종 영상 평면이 경사/지상 대한 제약이 없이 동일한 성능을 만족하는 BPA와 달리 최종 영상 평면이 지상 평면(Ground Plane)이 아닌 경사 평면(Slant Plane)이라는 제약이 있었다. However, the existing FBPA can be implemented with a small amount of computation while satisfying the same performance as the BPA under the linear flight trajectory of an SAR-equipped aircraft, but the performance is improved when the aircraft's flight trajectory is not linear and fluctuations exist, resulting in nonlinear trajectories. There was a problem of deterioration. In addition, unlike the BPA, where the final image plane satisfies the same performance without any constraints on slope/ground, there is a restriction that the final image plane is a land plane rather than a ground plane.

이를 극복하기 위해 경사 평면이 아닌 지상 평면으로 투영하는 개선 기술 또한 제안되었으나, 선형 비행 궤적에 대해서만 적용 가능한 기술이며, 비선형 비행 궤적에 의한 요동이 존재하는 환경에서는 지상 평면 영상 형성 면 중심점 위치에서만 성능이 유지 될 뿐, 중심점에서 멀어질수록 성능이 저하되는 문제점이 있었다.To overcome this, an improvement technique for projecting onto a ground plane rather than an inclined plane has also been proposed, but it is a technique applicable only to linear flight trajectories, and in environments where fluctuations caused by nonlinear flight trajectories exist, the performance is only at the center point of the plane of the ground plane image formation. There was a problem that the performance deteriorated only as it was maintained and moved away from the center point.

(특허문헌)(Patent literature)

대한민국 등록특허번호 10-1009967호(등록일자 2011년 01월 14일)Republic of Korea Registered Patent No. 10-1009967 (Registration Date January 14, 2011)

따라서, 본 발명의 일실시예에서는 비선형 비행 궤적에서 스퀸트 스포트라이트 모드를 위한 SAR 신호 처리기와 항공기 탑재 합성구경 레이더 및 방법을 제공하고자 한다.Accordingly, an embodiment of the present invention is to provide an SAR signal processor and a synthetic caliber radar and method mounted on an aircraft for a squint spotlight mode in a nonlinear flight trajectory.

상술한 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리기로서, 표적 영역에 대해 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 제1 좌표 산출부와, 상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환하는 제2 좌표 산출부와, 상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌료로 변환하는 제3 좌표 산출부와, 상기 각 부분 구경의 상기 경사 평면의 상기 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 생성하는 SAR 영상 생성부를 포함한다.A SAR signal processor according to an embodiment of the present invention as described above, using a radar signal that is reflected and received against a target region, a first coordinate calculator for calculating local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture, and the region A second coordinate calculator for converting the polar coordinates into all orthogonal coordinates on the entire orthogonal coordinate system using the distance direction, flight direction, and altitude direction of the aircraft that transmitted the radar signal, and the inclined distance on the inclined plane A third coordinate calculation unit for converting a direction, a flight direction of the aircraft and a normal direction of the inclined plane into a local orthogonal coordinate system on a local orthogonal coordinate system, and based on the regional orthogonal coordinates of the inclined plane of each partial aperture. It includes a SAR image generator for generating a SAR (Synthetic Aperture Radar) image for the target area.

또한, 상기 SAR 영상 생성부는, 각 부분 구경 내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR image generation unit converts the transmission/reception position of the radar signal within each partial aperture into the local orthogonal coordinates, and the distance between the local orthogonal coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture. It is characterized by forming SAR images corresponding to local polar coordinates of the inclined plane of each partial aperture using.

또한, 상기 SAR 영상 생성부는, 상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA(Back-Projection Algorithm) 방식을 적용하여 상기 SAR 영상을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR image generating unit applies the SAR image by applying a back-projection algorithm (BPA) method to a local orthogonal coordinate with a point indicating an actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture based on the distance. It is characterized by forming.

또한, 상기 SAR 영상 생성부는, 상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하고, 상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하고, 상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면 위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR image generating unit defines a reference position for forming a ground image for the target area on the entire Cartesian coordinate system, and the defined position is a local polar coordinate on an inclined plane based on the center position of each partial aperture. It is characterized in that it is converted to a system position, and all SAR images corresponding to the respective partial apertures are synthesized at a position in the local polar coordinate system to form a SAR image for the target area projected on the ground plane.

또한, 상기 SAR 영상 생성부는, 2차원 내삽(interpolation) 방식을 적용하여 상기 모든 SAR 영상을 합성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR image generating unit is characterized by synthesizing all the SAR images by applying a two-dimensional interpolation (interpolation) method.

또한, 상기 레이더 신호의 송수신 위치는, 상기 각 부분 구경내에서 비선형 궤적으로 분포되는 것을 특징으로 한다.In addition, the position of transmission and reception of the radar signal is characterized in that it is distributed in non-linear trajectories within the respective partial apertures.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 항공기 탑재 합성구경 레이더로서, 안테나와, 광대역의 기저대역 처프 신호를 발생하는 처프신호 발생기와, 상기 기저대역 처프신호를 레이더 신호를 변환하여 상기 안테나를 통해 탐지대상 표적 영역으로 송신시키는 송신기와, 상기 안테나를 통해 상기 레이더 신호에 의해 반사된 수신신호를 수신하고, 상기 처프신호 합성하여 기저대역의 수신신호로 변환하는 수신기와, 상기 기저대역 수신신호를 이용하여 상기 표적 영역에 대한 부분 구경별 경사 평면을 생성하고, 상기 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하며, 상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌료로 변환한 후, 상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표계로 변환하여 상기 부분 구경별 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 SAR 신호 처리기를 포함한다.In addition, as an aircraft-mounted synthetic caliber radar according to an embodiment of the present invention, an antenna, a chirp signal generator that generates a wideband baseband chirp signal, and converts the baseband chirp signal to a radar signal to detect through the antenna A transmitter for transmitting to a target target region, a receiver for receiving a received signal reflected by the radar signal through the antenna, and converting the chirp signal into a baseband received signal, and using the baseband received signal An inclined plane for each partial aperture for the target area is generated, local polar coordinates for the inclined plane are calculated, and the local polar coordinates are taken as the axis of the distance direction, flight direction, and altitude direction of the aircraft that transmitted the radar signal. After converting the total orthogonal coordinates on the orthogonal coordinate system, the entire orthogonal coordinates are converted to the local orthogonal coordinate system on the local orthogonal coordinate system with axes inclined distance directions on the inclined plane, the flight direction of the aircraft and the normal direction of the inclined plane as axes And an SAR signal processor that generates an SAR image for the target area based on the regional orthogonal coordinates for each partial aperture.

또한, 상기 SAR 신호 처리기는, 각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 것을 특징으로 한다.Further, the SAR signal processor converts the transmission/reception position of the radar signal into the local orthogonal coordinates within each partial aperture, and the distance between the local orthogonal coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture. It is characterized by forming SAR images corresponding to local polar coordinates of the inclined plane of each partial aperture using.

또한, 상기 SAR 신호 처리기는, 상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA 방식을 적용하여 상기 SAR 영상을 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR signal processor is characterized by forming the SAR image by applying a BPA method to a local orthogonal coordinate with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture based on the distance. .

또한, 상기 SAR 신호 처리기는, 상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하고, 상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하고, 상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR signal processor defines a reference position for forming a ground image for the target area on the entire Cartesian coordinate system, and the defined position is a local polar coordinate on an inclined plane based on the center position of each partial aperture. It is characterized in that it is converted to a system position, and all SAR images corresponding to the respective partial apertures are synthesized at a position in the local polar coordinate system to form a SAR image for the target area projected on the ground plane.

또한, 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리 방법으로서, 표적 영역에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 단계와, 상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표로 변환하는 단계와, 상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 단계를 포함한다.In addition, as a method of processing an SAR signal according to an embodiment of the present invention, using the radar signal received reflected from each partial aperture with respect to a target region, calculating local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture, Converting the local polar coordinates into full Cartesian coordinates that take the radar signal as the axis of the distance direction, flight direction and altitude direction of the aircraft, and convert the entire Cartesian coordinates to the inclined distance direction on the inclined plane, the flight of the aircraft Converting to local Cartesian coordinates on a local Cartesian coordinate system with a direction and a normal direction of the inclined plane as an axis, and the target based on local Cartesian coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture. And generating an SAR image for the region.

또한, 상기 SAR 영상을 생성하는 단계는, 각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the step of generating the SAR image may include converting a transmission/reception position of the radar signal into the local orthogonal coordinates within each partial aperture, and a point indicating an actual ground plane location of an inclined plane of each partial aperture. And forming a SAR image corresponding to the local polar coordinates of the inclined plane of each partial aperture using a distance between local Cartesian coordinates.

또한, 상기 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 단계이후, 상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하는 단계와, 상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하는 단계와, 상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, after the step of forming the SAR image corresponding to the local polar coordinates, defining a reference position for forming the ground image for the target region on the entire Cartesian coordinate system, and the defined position is the center of each partial aperture Converting to a position on a local polar coordinate system on an inclined plane based on a position, and synthesizing all SAR images corresponding to the respective partial apertures at a position on the local polar coordinate system to form a SAR image for the target area projected on the ground plane It characterized in that it further comprises the step of forming.

또한, 상기 SAR 영상은, 상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA 방식이 적용되어 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the SAR image is characterized by being formed by applying a BPA method to local orthogonal coordinates with a point indicating an actual ground plane position of an inclined plane of each partial aperture based on the distance.

본 발명의 일실시예에 따르면, 비선형 비행 궤적에 의한 거리, 고도 방향 편차가 존재하는 환경에서 FBPA를 적용한 SAR 영상 생성 시 부분 구경별 경사 평면상 지역 극좌표를 각 경사 평면의 경사 거리 방향, 항공기의 비행 방향 및 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계로 변환하여 BPA를 적용함으로써 표적에 대한 정확한 SAR 영상 생성이 가능하도록 한다.According to an embodiment of the present invention, when generating a SAR image to which FBPA is applied in an environment in which a distance due to a non-linear flight trajectory and an altitude direction deviation exist, the local polar coordinates on the inclined plane for each partial aperture, the inclined distance direction of each inclined plane, the aircraft By converting the flight direction and the normal direction of the inclined plane to the local Cartesian coordinate system, the BPA is applied to enable accurate SAR image generation for the target.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 비행 궤적에서 스퀸트 스포트라이트 모드를 위한 항공기 탑재 합성구경 레이더의 기능 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리기의 상세 블록 구성도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 FBPA가 적용된 SAR 신호 처리기에서 전체 구경에서의 지역 좌표계 기하 예시도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 FBPA가 적용된 SAR 신호 처리기에서 l번째 부분 구경에서의 지역 좌표계 기하 예시도.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리기의 동작 제어 흐름도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 영상 예시도.
1 is a functional block configuration diagram of an aircraft-mounted synthetic caliber radar for a squint spotlight mode in a nonlinear flight trajectory according to an embodiment of the present invention.
2 is a detailed block diagram of a SAR signal processor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a schematic illustration of a local coordinate system at full aperture in an SAR signal processor to which FBPA is applied according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an exemplary illustration of the local coordinate system at the l-th partial aperture in the SAR signal processor to which FBPA is applied according to an embodiment of the present invention.
5 is an operation control flow diagram of an SAR signal processor according to an embodiment of the present invention.
6 is an exemplary SAR image according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 동작 원리를 상세히 설명한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, the operating principle of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, when it is determined that a detailed description of known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description will be omitted. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or practice. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 비행 궤적에서 스퀸트 스포트라이트 모드를 위한 항공기 탑재 합성구경 레이더의 기능 블록 구성을 도시한 것이다.1 illustrates a functional block configuration of an aircraft-mounted synthetic caliber radar for a squint spotlight mode in a nonlinear flight trajectory according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 1을 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 항공기 탑재 합성구경 레이더(Synthetic Aperture Radar : SAR)(100)의 각 구성요소의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of each component of the Synthetic Aperture Radar (SAR) 100 according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 1.

처프신호 발생기(110)는 항공기 탑재 합성구경 레이더(100)의 운용에 필요한 광대역의 기저대역 처프(chirp)신호를 발생시킨다.The chirp signal generator 110 generates a wideband baseband chirp signal necessary for the operation of the aircraft-mounted synthetic caliber radar 100.

송신기(130)는 처프신호 발생기(110)로부터 발생된 기저대역(baseband) 처프신호를 레이더 신호로 변환하여 안테나(120)를 통해 지상 또는 해양의 표면 등으로 송신한다.The transmitter 130 converts the baseband chirp signal generated from the chirp signal generator 110 into a radar signal and transmits it to the surface of the ground or the ocean through the antenna 120.

수신기(140)는 지상 또는 해양의 표면 등으로부터 반사된 레이더 신호가 안테나(120)를 통해 수신되는 경우 수신된 신호와 처프신호를 합성하여 기저대역의 수신신호로 변환한다.When the radar signal reflected from the ground or the surface of the ocean is received through the antenna 120, the receiver 140 synthesizes the received signal and the chirp signal and converts the received signal into a baseband received signal.

SAR 신호 처리기(150)는 수신기(140)로부터 인가되는 기저대역의 수신신호를 영상처리하여 SAR 영상 신호를 생성함으로써 탐지하고자 하는 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성시키다.The SAR signal processor 150 generates an SAR image signal by generating an SAR image signal by image processing a baseband received signal applied from the receiver 140 to generate an SAR image for a target region to be detected.

이때, SAR 신호 처리기(150)에서의 SAR 영상 생성 동작을 보다 상세히 설명하면, 먼저, SAR 신호 처리기(150)는 기저대역 수신신호를 이용하여 표적 영역에 대한 부분 구경(sub aperture : SA)별 경사 평면을 생성하고, SAR 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출한다.In this case, when the SAR image generation operation in the SAR signal processor 150 is described in more detail, first, the SAR signal processor 150 uses a baseband received signal to incline each sub aperture (SA) of the target area. Create a plane and calculate the local polar coordinates for the SAR slope plane.

이어, SAR 신호 처리기(150)는 지역 극좌표를 레이더 신호를 송신한 항공기의 비행 방향, 고도 방향, 항공기에서 표적 영역으로의 거리 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표로 변환한다. 또한, SAR 신호 처리기(150)는 전체 직교 좌표를 경사 평면의 거리 방향 벡터, 상기 항공기의 비행 방향 벡터, 경사 평면의 법선 방향 벡터를 축으로 하는 지역 직교 좌표로 변환하여 부분 구경별 지역 직교 좌표를 기반으로 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성한다.Subsequently, the SAR signal processor 150 converts the local polar coordinates into full orthogonal coordinates using the flight direction, altitude direction, and distance direction of the aircraft to the target area as axes. In addition, the SAR signal processor 150 converts the entire orthogonal coordinates into local orthogonal coordinates using the distance direction vector of the inclined plane, the flight direction vector of the aircraft, and the normal direction vector of the inclined plane as an axis to convert the local orthogonal coordinates for each partial aperture. Based on the SAR image for the target area is generated.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리기의 상세 블록 구성을 도시한 것이다.Figure 2 shows a detailed block configuration of the SAR signal processor according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 FBPA가 적용된 SAR 신호 처리기에서 표적 영역에 대한 SAR 영상 형성과정 전체 구경에서의 지역 좌표계 기하를 도시한 것이다.Figure 3 shows the geometry of the local coordinate system in the overall aperture of the SAR image formation process for the target region in the SAR signal processor FBPA is applied according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 전체 구경 중 l번째 부분 구경에서의 지역 좌표계 기하를 도시한 것이다.FIG. 4 is a diagram showing the geometry of a local coordinate system at an l-th partial aperture among all apertures according to an embodiment of the present invention.

이하, 도 2 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 신호 처리기(150)의 각 구성요소의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of each component of the SAR signal processor 150 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 2 to 4.

제1 좌표 산출부(200)는 표적 영역(206)에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면(400)에 대한 지역 극좌표를 산출한다. 이러한 경사 평면(400)은 도 4에서 보여지는 바와 같이 표적이 실제 위치하는 지상 평면(404)으로부터 일정 각도를 가지고 형성된 평면을 의미할 수 있으며, 지상 평면(404)과 경사 평면(400)이 이루는 각도는 각 부분 구경의 중심점과 표적 영역(406)의 중심점을 연결하는 직선(402)과 항공기의 고도 방향(Z)이 이루는 각도가 될 수 있다.The first coordinate calculator 200 calculates local polar coordinates for the inclined plane 400 of each partial aperture by using a radar signal reflected and received at each partial aperture with respect to the target region 206. As shown in FIG. 4, the inclined plane 400 may mean a plane formed at a certain angle from the ground plane 404 where the target is actually located, and the ground plane 404 and the inclined plane 400 form The angle may be an angle formed by a straight line 402 connecting the center point of each partial aperture and the center point of the target area 406 and the altitude direction Z of the aircraft.

이때, 지역 극좌표라 함은 도 4에서 보여지는 바와 같이, 예를 들어 l번째 부분 구경(

Figure 112018002655540-pat00002
)의 중심점(408)을 기준으로 경사 평면(400)상에 형성되는 표적 영역(406)의 각 위치에 대한 거리(R)와 각도(θ)로 정의되는 좌표를 말할 수 있다.At this time, the local polar coordinates, as shown in Figure 4, for example, the l-th partial aperture (
Figure 112018002655540-pat00002
) May refer to coordinates defined by a distance R and an angle θ for each position of the target area 406 formed on the inclined plane 400 based on the center point 408 of.

제2 좌표 산출부(202)는 지역 극좌표를 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향(X), 항공기의 비행 방향(Y) 및 고도 방향(Z)을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표(Global Cartesian Coordinate)로 변환한다.The second coordinate calculating unit 202 is the total orthogonal coordinates on the entire orthogonal coordinate system based on the distance direction (X), the flight direction (Y), and the altitude direction (Z) of the aircraft that transmitted the radar signal to the local polar coordinates ( Global Cartesian Coordinate).

즉, 제2 좌표 산출부(202)는 도 4에 보여지는 바와 같이, 전체 부분 구경 중 l번째 부분 구경의 중심을 정하고, 스퀸트(squint) 각도가 포함된 경사 평면(400)상 지역 극좌표를 아래의 [수학식 1]을 이용하여 항공기의 거리 방향(X), 항공기의 비행 방향(Y) 및 고도 방향(Z)을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표계로 변환하게 된다. 이는 경사 평면(406)상 지역 극좌표 위치가 실제 지상 평면(404)의 어느 위치에 대응되는 것인지를 나타내기 위한 것이다.That is, as illustrated in FIG. 4, the second coordinate calculator 202 determines the center of the l-th partial aperture among all partial apertures, and displays the local polar coordinates on the inclined plane 400 including the squint angle. By using Equation 1 below, the aircraft is converted into the entire orthogonal coordinate system on the entire orthogonal coordinate system using the distance direction (X), the flight direction (Y), and the altitude direction (Z) of the aircraft as axes. This is to indicate which position of the local polar coordinate on the inclined plane 406 corresponds to the actual ground plane 404.

Figure 112018002655540-pat00003
Figure 112018002655540-pat00003

Figure 112018002655540-pat00004
Figure 112018002655540-pat00004

Figure 112018002655540-pat00005
Figure 112018002655540-pat00005

Figure 112018002655540-pat00006
Figure 112018002655540-pat00006

위 [수학식 1]에서

Figure 112018002655540-pat00007
는 극좌표 상의 거리,
Figure 112018002655540-pat00008
는 극좌표 상의 경사 평면(400)의 스퀸트 각도,
Figure 112018002655540-pat00009
는 지상 평면(404)의 스퀸트 각도,
Figure 112018002655540-pat00010
Figure 112018002655540-pat00011
번째 부분 구경의 기준 높이,
Figure 112018002655540-pat00012
,
Figure 112018002655540-pat00013
는 지역 극좌표의 인덱스(index)이다. In [Equation 1] above
Figure 112018002655540-pat00007
Is the distance in polar coordinates,
Figure 112018002655540-pat00008
Is the squint angle of the inclined plane 400 on the polar coordinates,
Figure 112018002655540-pat00009
Is the squint angle of the ground plane 404,
Figure 112018002655540-pat00010
The
Figure 112018002655540-pat00011
Reference height of the second part aperture,
Figure 112018002655540-pat00012
,
Figure 112018002655540-pat00013
Is the index of local polar coordinates.

제3 좌표 산출부(204)는 제2 좌표 산출부(202)에서 산출된 전체 직교 좌표를 아래의 [수학식 2]를 이용하여 경사 평면(400)상의 경사 거리 방향(X') 벡터(

Figure 112018002655540-pat00014
), 항공기의 비행 방향(Y') 벡터(
Figure 112018002655540-pat00015
)및 경사 평면(200)의 법선 방향(Z') 벡터(
Figure 112018002655540-pat00016
)를 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표계(
Figure 112018002655540-pat00017
)로 변환한다. The third coordinate calculating unit 204 uses the total orthogonal coordinates calculated by the second coordinate calculating unit 202 using the following [Equation 2], the inclined distance direction (X') vector on the inclined plane 400 (
Figure 112018002655540-pat00014
), the flight direction (Y') vector of the aircraft (
Figure 112018002655540-pat00015
) And the normal direction (Z') vector of the inclined plane 200 (
Figure 112018002655540-pat00016
Local Cartesian Coordinate System on the Local Cartesian Coordinate System ()
Figure 112018002655540-pat00017
).

Figure 112018002655540-pat00018
Figure 112018002655540-pat00018

이때, 위와 같이 전체 직교 좌표를 [수학식 2]를 이용하여 축 변환하여 경사 평면(400)의 지역 직교 좌표로 변환하는 경우, l번째 부분 구경에서 극좌표로 표현한 경사 평면(400)의 위치는 지역 직교 좌표계 상에서의 기준 위치로 표현될 수 있다. 또한, 여기서 경사 평면상의 거리 방향(X')은 거리 방향(X)의 벡터를 경사 평면에 투영시킨 벡터의 방향을 의미할 수 있다.At this time, when the entire Cartesian coordinates are transformed to the local Cartesian coordinates of the inclined plane 400 by axis conversion using [Equation 2] as described above, the position of the inclined plane 400 expressed in polar coordinates in the l-th partial aperture is local. It can be expressed as a reference position on a Cartesian coordinate system. In addition, here, the distance direction X'on the inclined plane may mean the direction of the vector in which the vector of the distance direction X is projected onto the inclined plane.

SAR 영상 생성부(206)는 각 부분 구경의 경사 평면(400)의 지역 직교 좌표를 기반으로 표적 영역(406)에 대한 SAR 영상을 생성한다.The SAR image generation unit 206 generates an SAR image for the target area 406 based on local orthogonal coordinates of the inclined plane 400 of each partial aperture.

위와 같은 SAR 영상의 생성에 있어서, SAR 영상 생성부(206)는 각 부분 구경내에서 레이더 신호의 송수신 위치를 지역 직교 좌표로 변환하고, 각 부분 구경의 경사 평면(400)의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면(400)의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 생성할 수 있다. In the generation of the SAR image as described above, the SAR image generation unit 206 converts the transmission/reception position of the radar signal within each partial aperture to local orthogonal coordinates, and determines the actual ground plane position of the inclined plane 400 of each partial aperture. SAR images corresponding to local polar coordinates of the inclined plane 400 of each partial aperture may be generated by using a distance between local orthogonal coordinates with a point indicated.

이하, SAR 영상 생성부(206)의 동작을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the SAR image generation unit 206 will be described in more detail.

먼저, SAR 영상 생성부(206)는 경사 평면(400)에 대한 좌표 변환 과정과 마찬가지로, 각 부분 구경내의 모든 레이더 신호 송수신 위치를 지역 직교 좌표계로 변환하고, 위에서 구한 경사 평면(400)의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 기준 위치 사이의 거리를 고려해서 부분 구경 BPA를 수행하게 된다. 이러한 경우 요동에 의해 비선형 궤적을 가지게 되는 항공기의 위치와, 실제 지상에 존재하는 표적 사이의 정확한 거리에 의한 영상 형성이 가능하므로, SAR 영상 생성부(206)는 부분 구경 동안 획득한 데이터 내의 모든 지상 표적 위치를 반영한 요동 보상이 이루어진 경사 평면(400)의 지역 극좌표계 상의 SAR 영상을 생성할 수 있게 된다.First, the SAR image generating unit 206 converts all radar signal transmission/reception positions within each partial aperture into a local orthogonal coordinate system in the same way as the coordinate conversion process for the inclined plane 400, and the actual ground of the inclined plane 400 obtained above. The partial aperture BPA is performed in consideration of the distance between the reference positions representing the planar positions. In this case, since it is possible to form an image based on the exact distance between the position of the aircraft having the nonlinear trajectory due to the fluctuation and the target existing on the ground, the SAR image generation unit 206 is capable of forming all ground within the data acquired during partial aperture. It is possible to generate an SAR image on the local polar coordinate system of the inclined plane 400 where the shaking motion compensation reflecting the target position is made.

이어, SAR 영상 생성부(206)는 최종 고해상도 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 전체 직교 좌표계 상에서 정의하고, 정의된 위치를 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로 한 경사평면 상의 지역 극좌표 위치로 변환한다. 그런 후, 각 부분 구경의 SAR 영상을 투영하기 위해 경사 평면 지역 극좌표 상에서 2차원 내삽(interpolation) 방식을 적용하여 SAR 영상을 형성한다. 이어, 모든 부분구경에 대해 순차적으로 SAR 영상을 합성하게 되면, 최종적으로 지상 평면 위에 바로 투영된 고해상도 SAR 영상을 생성하게 된다.Subsequently, the SAR image generating unit 206 defines a reference position for forming the final high-resolution terrestrial image on the entire orthogonal coordinate system, and converts the defined position to a local polar coordinate position on an inclined plane based on the center position of each partial aperture. . Then, in order to project SAR images of each partial aperture, SAR images are formed by applying a two-dimensional interpolation method on the polar coordinates of the inclined plane area. Subsequently, if SAR images are sequentially synthesized for all sub-diameters, finally, high-resolution SAR images projected directly on the ground plane are generated.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 비선형 비행 궤적에서 신뢰성 있는 고속 역투영 알고리즘의 지상 평면 SAR 영상을 형성하기 위한 SAR 신호 처리기의 동작 제어 흐름을 도시한 것이다. 이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.FIG. 5 is a flowchart illustrating an operation control flow of an SAR signal processor for forming a ground plane SAR image of a reliable high-speed backprojection algorithm in a nonlinear flight trajectory according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5.

먼저, SAR 신호 처리기(150)는 표적 영역(400)에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 수신한다. First, the SAR signal processor 150 receives a radar signal that is received by being reflected at each partial aperture with respect to the target area 400.

이때, 이러한 레이더 신호는 항공기에 탑재되는 합성구경 레이더(100)에서 표적을 탐지하기 위해 지상 또는 해양의 표면으로 송신하는 RF(radio frequency) 신호를 의미하며, 이러한 레이더 신호는 스포트라이트 모드(spotlight mode)에서는 기설정된 면적의 표적 영역으로 송신될 수 있고, 표적 영역(406)에 위치한 표적에 의해 반사되어 합성구경 레이더(100)내의 SAR 신호 처리기(150)로 수신될 수 있다. 또한, 이러한 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호는 항공기와 표적간 거리 정보를 포함하는 거리압축 SAR 데이터를 의미할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.At this time, such a radar signal means a radio frequency (RF) signal transmitted to the surface of the ground or the ocean to detect the target from the synthetic caliber radar 100 mounted on the aircraft, and this radar signal is a spotlight mode (spotlight mode) In can be transmitted to a target area of a predetermined area, it is reflected by the target located in the target area 406 can be received by the SAR signal processor 150 in the synthetic caliber radar 100. In addition, the radar signal reflected and received at each of the partial apertures may mean distance-compressed SAR data including distance information between an aircraft and a target, but is not limited thereto.

이어, SAR 신호 처리기(150)는 표적 영역(406)에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면(400)에 대한 지역 극좌표를 산출한다. Subsequently, the SAR signal processor 150 calculates local polar coordinates for the inclined plane 400 of each partial aperture using a radar signal reflected and received at each partial aperture with respect to the target region 406.

이때, 지역 극좌표라 함은 도 4에서 보여지는 바와 같이, l번째 부분 구경(

Figure 112018002655540-pat00019
)의 중심점(408)을 기준으로 경사 평면(400)상에 형성되는 표적 영역(406)의 각 위치에 대한 거리(R)와 각도(θ)로 정의되는 좌표를 말할 수 있다.At this time, the local polar coordinates, as shown in Figure 4, the l-th partial aperture (
Figure 112018002655540-pat00019
) May refer to coordinates defined by a distance R and an angle θ for each position of the target area 406 formed on the inclined plane 400 based on the center point 408 of.

이어, SAR 신호 처리기(150)는 지역 극좌표를 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향(X), 항공기의 비행 방향(Y) 및 고도 방향(Z)을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환한다. 이는 경사 평면(406)상 지역 극좌표 위치가 실제 지상 평면(404)의 어느 위치에 대응되는 것인지를 나타내기 위한 것이다.Subsequently, the SAR signal processor 150 converts the local polar coordinates into full orthogonal coordinates on the entire orthogonal coordinate system based on the distance direction (X), the flight direction (Y), and the altitude direction (Z) of the aircraft that transmitted the radar signal. To convert. This is to indicate which position of the local polar coordinate on the inclined plane 406 corresponds to the actual ground plane 404.

이어, SAR 신호 처리기(150)는 전체 직교 좌표를 경사 평면(400)상의 거리 방향(X') 벡터, 항공기의 비행 방향(Y') 벡터 및 경사 평면(400)의 법선 방향(Z') 벡터를 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환한다. 이때, 위와 같이 전체 직교 좌표를 이용하여 축 변환하여 경사 평면(400)의 지역 직교 좌표로 변환하는 경우, l번째 부분 구경에서 극좌표로 표현한 경사 평면(400)의 위치는 지역 직교 좌표계 상에서의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점의 기준 위치로 표현될 수 있다.Subsequently, the SAR signal processor 150 displays the entire Cartesian coordinates in the distance direction (X') vector on the inclined plane 400, the flight direction (Y') vector of the aircraft, and the normal direction (Z') vector of the inclined plane 400. Converts to local rectangular coordinates on the local rectangular coordinate system with an axis of. At this time, when the axis is transformed using the entire Cartesian coordinates as described above to convert to the local Cartesian coordinates of the inclined plane 400, the position of the inclined plane 400 expressed in polar coordinates in the l-th partial aperture is the actual ground on the local Cartesian coordinate system. It may be expressed as a reference position of a point indicating a flat position.

그리고, SAR 신호 처리기(150)는 각 부분 구경의 SAR 경사 평면의 지역 직교 좌표를 기반으로 표적 영역(406)에 대한 SAR 영상을 생성한다.Then, the SAR signal processor 150 generates an SAR image for the target region 406 based on the local orthogonal coordinates of the SAR inclined plane of each partial aperture.

위와 같은 SAR 영상의 생성에 있어서, SAR 신호 처리기(150)는 각 부분 구경내에서 레이더 신호의 송수신 위치를 지역 직교 좌표로 변환하고, 각 부분 구경의 경사 평면(400)의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면(400)의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 생성할 수 있다. In the generation of the SAR image as above, the SAR signal processor 150 converts the transmission/reception position of the radar signal within each partial aperture into Cartesian coordinates, and indicates the actual ground plane position of the inclined plane 400 of each partial aperture. SAR images corresponding to local polar coordinates of the inclined plane 400 of each partial aperture may be generated using a distance between local orthogonal coordinates with a point.

또한, SAR 신호 처리기(150)는 경사 평면(400)에 대한 좌표 변환 과정과 마찬가지로, 부분 구경내의 모든 레이다 신호 송수신 위치를 지역 직교 좌표계로 변환하고, 위에서 구한 경사 평면(400)의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점의 기준 위치 사이의 거리를 고려해서 부분 구경 BPA를 수행하게 된다. 이러한 경우 요동에 의해 비선형 궤적을 가지게 되는 항공기 위치와, 실제 지상에 존재하는 표적 사이의 정확한 거리에 의한 영상 생성이 가능하므로, SAR 신호 처리기(150)는 부분 구경 동안 획득한 데이터 내의 모든 지상 표적 위치를 반영한 요동 보상이 이루어진 경사평면(400)의 지역 극좌표계 상의 SAR 영상을 생성할 수 있게 된다.In addition, the SAR signal processor 150 converts all radar signal transmission/reception positions within the partial aperture into a local orthogonal coordinate system, similar to the coordinate conversion process for the inclined plane 400, and the actual ground plane position of the inclined plane 400 obtained above. The partial aperture BPA is performed in consideration of the distance between the reference positions of the points representing. In this case, since it is possible to generate an image based on an accurate distance between an aircraft position having a nonlinear trajectory due to fluctuations and a target existing on the ground, the SAR signal processor 150 positions all ground targets in the data acquired during partial aperture. It is possible to generate an SAR image on the local polar coordinate system of the inclined plane 400 where the shaking motion compensation is reflected.

이어, SAR 신호 처리기(150)는 최종 고해상도 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 전체 직교 좌표계상에서 정의하고, 정의된 위치를 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로 한 경사평면(400) 상의 지역 극좌표 위치로 변환한다. 그런 후, 각 부분 구경의 SAR 영상을 투영하기 위해 경사 평면(400) 지역 극좌표 상에서 2차원 내삽 방식을 적용하여 SAR 영상을 생성하고, 모든 부분 구경에 대해 순차적으로 SAR 영상을 합성하여 지상 평면(404) 위에 바로 투영된 고해상도 SAR 영상을 생성하게 된다.Subsequently, the SAR signal processor 150 defines a reference position for forming the final high-resolution terrestrial image on the entire orthogonal coordinate system, and defines the defined position as a local polar coordinate position on the inclined plane 400 based on the center position of each partial aperture. To convert. Then, in order to project SAR images of each partial aperture, SAR images are generated by applying a two-dimensional interpolation method on the polar coordinates of the inclined plane 400, and SAR images are sequentially synthesized for all partial apertures to generate a ground plane 404. ) Generates a high-resolution SAR image projected directly on top.

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 영상을 예시한 것이다.6 illustrates an SAR image according to an embodiment of the present invention.

도 6의 (a)는 종래 비선형 비행에 의한 거리, 고도 방향 편차(요동)가 존재하는 환경에서 기존 FBPA에 의한 SAR 영상을 도시한 것이고, 도 6의 (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 SAR 영상을 도시한 것이다.Figure 6 (a) is a conventional nonlinear flight distance, altitude direction deviation (oscillation) shows the existing SB image by the existing FBPA in an environment, Figure 6 (b) is an embodiment of the present invention The SAR image is shown.

위와 같은 도 6을 참조하면, 종래 기술에 의한 SAR 영상은 영상 중심점을 제외한 4개의 점표적이 방위(cross range)방향으로 성능 저하가 크게 발생 되어 십자가 형태의 점표적으로 전혀 보이지 않을 만큼 열화 되고 있는 반면, 본 발명의 일실시예에 따른 기술을 적용한 SAR 영상에서는 5개의 모든 점표적이 십자가 형태의 점표적으로 정확하게 영상 형성되고 있음을 확인할 수 있다. Referring to FIG. 6 as described above, in the SAR image according to the related art, the performance of the four point targets excluding the center point of the image is significantly deteriorated in the direction of the cross range, so that the cross shape is not visible at all. On the other hand, in the SAR image to which the technology according to an embodiment of the present invention is applied, it can be seen that all five dot targets are accurately formed as cross-shaped dot targets.

상술한 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따르면, 비선형 비행 궤적에 의한 거리, 고도 방향 편차가 존재하는 환경에서 FBPA를 적용한 SAR 영상 생성 시 부분 구경별 경사 평면상 지역 극좌표를 각 경사 평면의 경사 거리 방향, 항공기의 비행 방향 및 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계로 변환하여 BPA를 적용함으로써 표적에 대한 정확한 SAR 영상 생성이 가능하도록 한다. As described above, according to an embodiment of the present invention, when generating a SAR image to which FBPA is applied in an environment in which a distance and an altitude direction deviation due to a nonlinear flight trajectory exist, the local polar coordinates on the inclined plane for each partial aperture are inclined in each inclined plane. By converting the distance direction, the flight direction of the aircraft, and the normal direction of the inclined plane to the local Cartesian coordinate system, the BPA is applied to enable accurate SAR image generation for the target.

본 발명에 첨부된 각 흐름도의 각 단계의 조합들은 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들에 의해 수행될 수도 있다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 범용 컴퓨터, 특수용 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서에 탑재될 수 있으므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비의 프로세서를 통해 수행되는 그 인스트럭션들이 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 수행하는 수단을 생성하게 된다. 이들 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 특정 방식으로 기능을 구현하기 위해 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 지향할 수 있는 컴퓨터 이용 가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장되는 것도 가능하므로, 그 컴퓨터 이용가능 또는 컴퓨터 판독 가능 메모리에 저장된 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능을 수행하는 인스트럭션 수단을 내포하는 제조 품목을 생산하는 것도 가능하다. 컴퓨터 프로그램 인스트럭션들은 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에 탑재되는 것도 가능하므로, 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비 상에서 일련의 동작 단계들이 수행되어 컴퓨터로 실행되는 프로세스를 생성해서 컴퓨터 또는 기타 프로그램 가능한 데이터 프로세싱 장비를 수행하는 인스트럭션들은 흐름도의 각 단계에서 설명된 기능들을 실행하기 위한 단계들을 제공하는 것도 가능하다. Combinations of each step of each flowchart attached to the present invention may be performed by computer program instructions. Since these computer program instructions may be mounted on a processor of a general purpose computer, special purpose computer, or other programmable data processing equipment, those instructions performed through a processor of a computer or other programmable data processing equipment are described in each step of the flowchart. It creates a means to do them. These computer program instructions can also be stored in computer readable or computer readable memory that can be oriented to a computer or other programmable data processing equipment to implement a function in a particular way, so that computer readable or computer readable memory It is also possible for the instructions stored in to produce an article of manufacture containing instructions means for performing the functions described in each step of the flowchart. Computer program instructions can also be mounted on a computer or other programmable data processing equipment, so a series of operational steps are performed on a computer or other programmable data processing equipment to create a process that is executed by the computer to generate a computer or other programmable data. It is also possible for instructions to perform processing equipment to provide steps for performing the functions described in each step of the flowchart.

또한, 각 단계는 특정된 논리적 기능(들)을 실행하기 위한 하나 이상의 실행 가능한 인스트럭션들을 포함하는 모듈, 세그먼트 또는 코드의 일부를 나타낼 수 있다. 또, 몇 가지 대체 실시예들에서는 단계들에서 언급된 기능들이 순서를 벗어나서 발생하는 것도 가능함을 주목해야 한다. 예컨대, 잇달아 도시되어 있는 두 개의 단계들은 사실 실질적으로 동시에 수행되는 것도 가능하고 또는 그 단계들이 때때로 해당하는 기능에 따라 역순으로 수행되는 것도 가능하다.Further, each step may represent a module, segment, or portion of code that includes one or more executable instructions for executing the specified logical function(s). It should also be noted that in some alternative embodiments it is also possible that the functions mentioned in the steps occur out of order. For example, the two steps shown in succession may in fact be performed substantially simultaneously, or it is also possible that the steps are sometimes performed in reverse order depending on the corresponding function.

한편 상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시될 수 있다. 따라서 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다.Meanwhile, in the above description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the invention should not be determined by the described embodiments, but should be determined by the claims.

150 : SAR 신호 처리기 200 : 제1 좌표 산출부
202 : 제2 좌표 산출부 204 : 제3 좌표 산출부
206 : SAR 영상 생성부
150: SAR signal processor 200: first coordinate calculation unit
202: second coordinate calculator 204: third coordinate calculator
206: SAR image generating unit

Claims (14)

표적 영역에 대해 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 제1 좌표 산출부와,
상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환하는 제2 좌표 산출부와,
상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환하는 제3 좌표 산출부와,
상기 각 부분 구경의 상기 경사 평면의 상기 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 생성하는 SAR 영상 생성부를 포함하고,
상기 SAR 영상 생성부는,
각 부분 구경 내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하고,
상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA(Back-Projection Algorithm) 방식을 적용하여 상기 SAR 영상을 형성하는
SAR 신호 처리기.
A first coordinate calculator configured to calculate local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture using a radar signal reflected and received with respect to a target area;
A second coordinate calculator for converting the local polar coordinates into all Cartesian coordinates on the entire Cartesian coordinate system with axes of the distance direction, flight direction and altitude of the aircraft transmitting the radar signal;
A third coordinate calculator for converting the entire Cartesian coordinates into local Cartesian coordinates on a local Cartesian coordinate system with axes inclined distance directions on the inclined plane, flight directions of the aircraft and normal directions of the inclined planes;
And an SAR image generator for generating a Synthetic Aperture Radar (SAR) image for the target region based on the regional orthogonal coordinates of the inclined plane of each partial aperture.
The SAR image generating unit,
The transmission/reception position of the radar signal in each partial aperture is converted to the local Cartesian coordinates, and the distance between the local orthogonal coordinates is used by using the distance between the local orthogonal coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture. SAR image corresponding to the local polar coordinate of the inclined plane is formed,
The SAR image is formed by applying a BPA (Back-Projection Algorithm) method to a local orthogonal coordinate with a point indicating an actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture based on the distance.
SAR signal processor.
삭제delete 삭제delete 표적 영역에 대해 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 제1 좌표 산출부와,
상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환하는 제2 좌표 산출부와,
상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환하는 제3 좌표 산출부와,
상기 각 부분 구경의 상기 경사 평면의 상기 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR(Synthetic Aperture Radar) 영상을 생성하는 SAR 영상 생성부를 포함하고,
상기 SAR 영상 생성부는,
각 부분 구경 내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하고,
상기 SAR 영상 생성부는,
상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하고, 상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하고, 상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면 위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는
SAR 신호 처리기.
A first coordinate calculator configured to calculate local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture using a radar signal reflected and received with respect to a target area;
A second coordinate calculator for converting the local polar coordinates into all Cartesian coordinates on the entire Cartesian coordinate system with axes of the distance direction, flight direction and altitude of the aircraft transmitting the radar signal;
A third coordinate calculator for converting the entire Cartesian coordinates into local Cartesian coordinates on a local Cartesian coordinate system with axes inclined distance directions on the inclined plane, flight directions of the aircraft and normal directions of the inclined planes;
And an SAR image generator for generating a Synthetic Aperture Radar (SAR) image for the target region based on the regional orthogonal coordinates of the inclined plane of each partial aperture.
The SAR image generating unit,
The transmission/reception position of the radar signal in each partial aperture is converted to the local Cartesian coordinates, and the distance between the local orthogonal coordinates is used by using the distance between the local orthogonal coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture. SAR image corresponding to the local polar coordinate of the inclined plane is formed,
The SAR image generating unit,
A reference position for forming a ground image for the target area is defined on the entire Cartesian coordinate system, and the defined position is converted into a local polar coordinate position on an inclined plane based on the central position of each partial aperture, and the area All SAR images corresponding to the respective partial apertures are synthesized at positions on the polar coordinate system to form SAR images for the target area projected on the ground plane.
SAR signal processor.
제 4 항에 있어서,
상기 SAR 영상 생성부는,
2차원 내삽(interpolation) 방식을 적용하여 상기 모든 SAR 영상을 합성하는
SAR 신호 처리기.
The method of claim 4,
The SAR image generating unit,
Synthesizing all the SAR images by applying a 2D interpolation method
SAR signal processor.
제 1 항에 있어서,
상기 레이더 신호의 송수신 위치는,
상기 각 부분 구경내에서 비선형 궤적으로 분포되는
SAR 신호 처리기.
According to claim 1,
The location of transmission and reception of the radar signal,
Distributed within each of the partial apertures as a nonlinear trajectory
SAR signal processor.
안테나와,
광대역의 기저대역 처프 신호를 발생하는 처프신호 발생기와,
상기 기저대역 처프신호를 레이더 신호를 변환하여 상기 안테나를 통해 탐지대상 표적 영역으로 송신시키는 송신기와,
상기 안테나를 통해 상기 레이더 신호에 의해 반사된 수신신호를 수신하고, 상기 처프신호를 합성하여 기저대역의 수신신호로 변환하는 수신기와,
상기 기저대역의 수신신호를 이용하여 상기 표적 영역에 대한 부분 구경별 경사 평면을 생성하고, 상기 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하며, 상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환한 후, 상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표계로 변환하여 상기 부분 구경별 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 SAR 신호 처리기를 포함하고,
상기 SAR 신호 처리기는,
각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하고,
상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA 방식을 적용하여 상기 SAR 영상을 형성하는
항공기 탑재 합성구경 레이더.
With an antenna,
A chirp signal generator that generates a wideband baseband chirp signal,
A transmitter that converts the baseband chirp signal to a radar signal and transmits it to a target area to be detected through the antenna;
A receiver which receives the received signal reflected by the radar signal through the antenna, synthesizes the chirp signal and converts it into a baseband received signal;
Using the received signal of the baseband, an inclined plane for each partial aperture is generated for the target area, local polar coordinates are calculated for the inclined plane, and the local polar coordinates are in a distance direction and flight of the aircraft that has transmitted the radar signal. After converting the total Cartesian coordinates on the entire Cartesian coordinate system using the direction and altitude directions as axes, the entire Cartesian coordinates are inclined distance directions on the inclined plane, the flight direction of the aircraft, and the normal direction of the inclined plane as an axis. And an SAR signal processor that converts to a local rectangular coordinate system on a rectangular coordinate system and generates an SAR image for the target region based on the local rectangular coordinates for each partial aperture.
The SAR signal processor,
The transmission/reception position of the radar signal in each partial aperture is converted to the local Cartesian coordinates, and the distance between the local orthogonal coordinates and the point representing the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture is used. SAR image corresponding to the local polar coordinate of the inclined plane is formed,
Based on the distance, the SAR image is formed by applying a BPA method to a local orthogonal coordinate with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture.
Synthetic caliber radar mounted on aircraft.
삭제delete 삭제delete 안테나와,
광대역의 기저대역 처프 신호를 발생하는 처프신호 발생기와,
상기 기저대역 처프신호를 레이더 신호를 변환하여 상기 안테나를 통해 탐지대상 표적 영역으로 송신시키는 송신기와,
상기 안테나를 통해 상기 레이더 신호에 의해 반사된 수신신호를 수신하고, 상기 처프신호를 합성하여 기저대역의 수신신호로 변환하는 수신기와,
상기 기저대역의 수신신호를 이용하여 상기 표적 영역에 대한 부분 구경별 경사 평면을 생성하고, 상기 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하며, 상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표계상의 전체 직교 좌표로 변환한 후, 상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표계로 변환하여 상기 부분 구경별 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 SAR 신호 처리기를 포함하고,
상기 SAR 신호 처리기는,
각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하고, 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하고,
상기 SAR 신호 처리기는,
상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하고, 상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하고, 상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는
항공기 탑재 합성구경 레이더.
With an antenna,
A chirp signal generator that generates a wideband baseband chirp signal,
A transmitter that converts the baseband chirp signal to a radar signal and transmits it to a target area to be detected through the antenna;
A receiver which receives the received signal reflected by the radar signal through the antenna, synthesizes the chirp signal and converts it into a baseband received signal;
Using the received signal of the baseband, an inclined plane for each partial aperture is generated for the target area, local polar coordinates are calculated for the inclined plane, and the local polar coordinates are in a distance direction and flight of the aircraft that has transmitted the radar signal. After converting the total Cartesian coordinates on the entire Cartesian coordinate system using the direction and altitude directions as axes, the entire Cartesian coordinates are inclined distance directions on the inclined plane, the flight direction of the aircraft, and the normal direction of the inclined plane as an axis. And an SAR signal processor that converts to a local rectangular coordinate system on a rectangular coordinate system and generates an SAR image for the target region based on the local rectangular coordinates for each partial aperture.
The SAR signal processor,
The transmission/reception position of the radar signal in each partial aperture is converted to the local Cartesian coordinates, and the distance between the local orthogonal coordinates and the point representing the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture is used. SAR image corresponding to the local polar coordinate of the inclined plane is formed,
The SAR signal processor,
A reference position for forming a ground image for the target area is defined on the entire Cartesian coordinate system, and the defined position is converted into a local polar coordinate position on an inclined plane based on the central position of each partial aperture, and the area All SAR images corresponding to the partial apertures are synthesized at positions on the polar coordinate system to form SAR images for the target area projected on the ground plane.
Synthetic caliber radar mounted on aircraft.
표적 영역에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 단계와,
상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 SAR 영상을 생성하는 단계는,
각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 SAR 영상은,
상기 거리를 기반으로 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표에 대해 BPA 방식이 적용되어 형성되는
SAR 신호 처리 방법.
Calculating local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture using a radar signal reflected and received at each partial aperture with respect to a target area;
Converting the local polar coordinates into full Cartesian coordinates with an axis as a distance direction, a flight direction, and an altitude direction of the aircraft transmitting the radar signal;
Converting the entire Cartesian coordinates into local Cartesian coordinates on a local Cartesian coordinate system with axes inclined distance direction on the inclined plane, flight direction of the aircraft and normal direction of the inclined plane;
And generating an SAR image for the target area based on regional orthogonal coordinates of the inclined plane of each partial aperture.
The step of generating the SAR image,
Converting the transmission/reception position of the radar signal within each partial aperture into the local Cartesian coordinates;
And forming a SAR image corresponding to local polar coordinates of the inclined plane of each partial aperture by using a distance between local orthogonal coordinates with a point representing an actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture,
The SAR image,
Based on the distance is formed by applying the BPA method to the local orthogonal coordinates with a point indicating the actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture
SAR signal processing method.
삭제delete 표적 영역에 대해 각 부분 구경에서 반사되어 수신되는 레이더 신호를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면에 대한 지역 극좌표를 산출하는 단계와,
상기 지역 극좌표를 상기 레이더 신호를 송신한 항공기의 거리 방향, 비행 방향 및 고도 방향을 축으로 하는 전체 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 전체 직교 좌표를 상기 경사 평면상의 경사 거리 방향, 상기 항공기의 비행 방향 및 상기 경사 평면의 법선 방향을 축으로 하는 지역 직교 좌표계상의 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 직교 좌표를 기반으로 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상을 생성하는 단계를 포함하고,
상기 SAR 영상을 생성하는 단계는,
각 부분 구경내에서 상기 레이더 신호의 송수신 위치를 상기 지역 직교 좌표로 변환하는 단계와,
상기 각 부분 구경의 경사 평면의 실제 지상 평면 위치를 나타내는 지점과의 지역 직교 좌표간 거리를 이용하여 상기 각 부분 구경의 경사 평면의 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 단계를 포함하고,
상기 지역 극좌표에 대응하는 SAR 영상을 형성하는 단계이후,
상기 표적 영역에 대한 지상 영상 형성을 위한 기준 위치를 상기 전체 직교 좌표계상에서 정의하는 단계와,
상기 정의된 위치를 상기 각 부분 구경의 중심 위치를 기준으로한 경사 평면상의 지역 극좌표계상 위치로 변환하는 단계와,
상기 지역 극좌표계상 위치에 상기 각 부분 구경에 대응하는 모든 SAR 영상을 합성하여 지상 평면위에 투영된 상기 표적 영역에 대한 SAR 영상으로 형성하는 단계를 더 포함하는
SAR 신호 처리 방법.
Calculating local polar coordinates for an inclined plane of each partial aperture using a radar signal reflected and received at each partial aperture with respect to a target area;
Converting the local polar coordinates into full Cartesian coordinates with an axis as a distance direction, a flight direction, and an altitude direction of the aircraft transmitting the radar signal;
Converting the entire Cartesian coordinates into local Cartesian coordinates on a local Cartesian coordinate system with axes oriented in the oblique distance direction on the inclined plane, the flight direction of the aircraft and the normal direction of the inclined plane;
And generating an SAR image for the target area based on regional orthogonal coordinates of the inclined plane of each partial aperture.
The step of generating the SAR image,
Converting the transmission/reception position of the radar signal within each partial aperture into the local Cartesian coordinates;
And forming a SAR image corresponding to local polar coordinates of the inclined plane of each partial aperture by using a distance between local orthogonal coordinates with a point representing an actual ground plane position of the inclined plane of each partial aperture,
After the step of forming the SAR image corresponding to the local polar coordinates,
Defining a reference position for forming a ground image for the target area on the entire Cartesian coordinate system;
Converting the defined position to a position on a local polar coordinate system on an inclined plane based on the central position of each partial aperture;
The method further includes synthesizing all SAR images corresponding to the respective partial apertures at locations on the local polar coordinate system to form SAR images for the target area projected on the ground plane.
SAR signal processing method.
삭제delete
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