KR102531068B1 - System and method for simulating synthetic aperture radar - Google Patents
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Abstract
본 발명은 합성개구면레이다 모의 시스템, 및 방법을 개시한다. 상기 방법은 합성개구면레이다(SAR) 모의기, 지상표적반사모의기 및 모의운용 제어기에 의해 수행되는 SAR 모의 방법으로서, 상기 모의운용 제어기에서 SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터, 모의 시간 및 위치 정보를 생성하고, 상기 SAR 과제 데이터에 대응하는 지상표적 모의 데이터를 획득하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 모의 시간 및 위치 정보에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 상기 모의 시각 및 상기 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호를 출력하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 표적 위치와 상기 모의 위치 간의 거리를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 상기 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간만큼 빠르게 제2 시점을 결정하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 제2 시점에 상기 지상표적반사모의기로 신호발생 트리거 신호를 출력하는 단계, 상기 지상표적반사모의기에서, 상기 지상표적 모의 데이터를 수신하고, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 신호를 출력하는 단계, 및 상기 SAR 모의기에서 상기 모의 반사 신호를 상기 제3 시점부터 수신하는 단계를 포함한다.The present invention discloses a synthetic aperture radar simulation system and method. The method is a SAR simulation method performed by a synthetic aperture radar (SAR) simulator, a ground target reflection simulator, and a simulation controller, including SAR shooting time, target location, and transmission delay time in the simulation controller Generating SAR task data, simulated time and location information, and acquiring simulated ground target data corresponding to the SAR task data, determining simulated time and simulated location based on the simulated time and location information in the SAR simulator and outputting an SAR signal from a first time point based on the simulated time and the SAR photographing time, based on a reflection delay time determined based on a distance between the target location and the simulated location in the SAR simulator. Determining a third time point based on the first time point, and determining a second time point faster than the third time point by the transmission delay time, generating a signal from the SAR simulator to the ground target reflection simulator at the second time point outputting a trigger signal; receiving, in the ground target reflection simulator, the ground target simulation data and outputting a simulated reflection signal corresponding to the ground target simulation data in response to the signal generation trigger signal; and and receiving the simulated reflection signal from the third time point in a SAR simulator.
Description
본 발명은 합성개구면레이다(synthetic aperture radar, SAR)를 모의하는 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 지상 실험실에서 SAR 장치와 지상표적 간에 SAR를 모의하는 합성개구면레이다 모의 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a system and method for simulating a synthetic aperture radar (SAR), and more particularly, to a synthetic aperture radar simulation system and method for simulating SAR between a SAR device and a ground target in a ground laboratory. it's about
최근 위성과 항공기를 이용한 SAR의 군사적 용도가 증가함에 따라, SAR재머를 이용한 SAR에 대한 대응방법(ECM, Electronic Counter Measure)의 필요성이 커지고 있다. SAR재머는 SAR가 정상적인 지상 표적의 반사신호를 획득하지 못하도록 재밍신호를 SAR에게 방사하여, SAR 수집신호의 영상 합성 시 정상적인 영상신호를 얻지 못하도록 방해하거나, 실제 존재하지 않는 가상의 물체에 대한 영상이 합성되도록 유도하여 허위 정보를 생성하도록 한다. SAR재머의 운용이 보편화될 경우, SAR에서는 SAR재머에 대한 대응책(ECCM, Electronic Counter-Counter Measure)이 필요하게 된다. SAR재머의 ECM기능과 SAR의 ECCM기능은 여러 가지 방법에 대한 다양한 시험을 통해, 그 기능의 유효성을 판단하고 기술을 보완하는 과정이 반드시 필요하다. Recently, as the military use of SAR using satellites and aircraft increases, the need for a countermeasure method (ECM, Electronic Counter Measure) for SAR using SAR jammers is increasing. The SAR jammer radiates a jamming signal to the SAR to prevent the SAR from acquiring a normal reflection signal from a ground target, preventing it from obtaining a normal video signal during image synthesis of the SAR collection signal, or an image of a virtual object that does not actually exist. It is induced to be synthesized to create false information. When the operation of SAR jammers becomes common, SAR requires an electronic counter-counter measure (ECCM) against SAR jammers. The ECM function of the SAR jammer and the ECCM function of the SAR require a process of judging the effectiveness of the function and supplementing the technology through various tests on various methods.
하지만 SAR는 위성과 항공기에 탑재되어 운용되므로 한 번의 시험에도 많은 일정과 비용이 필요하게 되므로, 짧은 시간 내에 반복 시험을 통한 기술개발과 검증이 곤란하다. 따라서 SAR재머의 ECM기능과 SAR의 ECCM기능을 빠른 기간 내에 적은 비용으로 개발하고 검증하기 위해서, 실험실 수준에서 해당 기능을 모의하고 시험할 수 있는 모의 장치의 필요성이 커지고 있다.However, since SAR is mounted and operated on satellites and aircraft, a single test requires a lot of schedule and cost, so it is difficult to develop and verify technology through repeated tests in a short time. Therefore, in order to develop and verify the ECM function of the SAR jammer and the ECCM function of the SAR in a short period of time and at low cost, the need for a simulation device capable of simulating and testing the function at the laboratory level is increasing.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실험실에서 SAR 장치와 지상표적 간에 SAR를 모의하는 합성개구면레이다 모의 시스템을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a synthetic aperture radar simulation system that simulates SAR between a SAR device and a ground target in a laboratory.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 실험실에서 SAR 장치와 지상표적 간에 SAR를 모의하는 합성개구면레이다 모의 방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to provide a synthetic aperture radar simulation method for simulating SAR between a SAR device and a ground target in a laboratory.
본 발명은 상기와 같은 종래의 기술적 문제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 합성개구면레이다(SAR) 모의 시스템에 있어서, SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터를 생성하고, 모의 시간 및 위치 정보를 생성하고, 상기 SAR 과제 데이터에 대응하는 지상표적 모의 데이터를 획득하는 모의운용 제어기, 상기 SAR 과제 데이터를 수신하고, 상기 모의 시간 및 위치 정보에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 상기 모의 시각 및 상기 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호를 출력하고, 제2 시점에 신호발생 트리거 신호를 출력하는 SAR 모의기, 및 상기 지상표적 모의 데이터를 수신하고, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 신호를 출력하는 지상표적반사모의기를 포함하고, 상기 SAR 모의기는 상기 표적 위치와 상기 모의 위치를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 상기 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점부터 상기 모의 반사 신호를 수신하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간만큼 빠르게 상기 제2 시점을 결정하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a technical means for solving the above conventional technical problems, and in the synthetic aperture radar (SAR) simulation system according to one aspect of the present invention, the SAR shooting time, target location, and transmission delay time are included. A simulation operation controller that generates SAR task data to generate, simulated time and location information, and acquires ground target simulation data corresponding to the SAR task data; receives the SAR task data; A SAR simulator that determines a simulated time and a simulated position based on the simulated time and outputs a SAR signal from a first time point based on the simulated time and the SAR shooting time, and outputs a signal generation trigger signal at a second time point, and the ground and a ground target reflection simulator for receiving target simulation data and outputting a simulated reflection signal corresponding to the ground target simulation data in response to the signal generation trigger signal, wherein the SAR simulator is based on the target location and the simulated location. A third time point is determined based on the reflection delay time determined by , the simulated reflection signal is received from the third time point, and the second time point is faster than the third time point by the transmission delay time. It is characterized by determining the point of view.
일 예에 따르면, 상기 모의운용 제어기는 SAR 장치가 상기 모의 위치에서 상기 표적 위치에 대해 실제로 취득한 SAR 베이스밴드 디지털 데이터를 상기 지상표적 모의 데이터로서 미리 저장해 둔 것을 특징으로 할 수 있다.According to an example, the simulated operation controller may store in advance SAR baseband digital data actually acquired by the SAR device for the target location at the simulated location as the ground target simulation data.
다른 예에 따르면, 상기 모의운용 제어기는 상기 표적 위치의 3차원 지형 데이터를 수신하고, 상기 3차원 지형 데이터를 기초로 표적 SAR 영상을 합성하고, 상기 표적 SAR 영상에 대하여 역 SAR 영상 처리함으로써 상기 지상표적 모의 데이터를 획득하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the simulation controller receives 3D terrain data of the target location, synthesizes a target SAR image based on the 3D terrain data, and processes the target SAR image with an inverse SAR image, thereby processing the terrestrial SAR image. It may be characterized by acquiring target simulation data.
또 다른 예에 따르면, 상기 지상표적반사모의기는 상기 지상표적 모의 데이터를 수신하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 디지털 신호를 출력하는 지상표적 모의 데이터 수신부, 상기 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하고 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 모의 반사 기저대역 신호를 출력하는 모의 반사 신호 발생부, 및 상기 모의 반사 기저대역신호에 대응하는 상기 모의 반사 신호를 생성하여 상기 SAR 모의기로 출력하는 제2 RF 송수신부를 포함할 수 있다.According to another example, the ground target reflection simulator receives the ground target simulation data and outputs a simulated reflection digital signal corresponding to the ground target simulation data; A simulated reflection signal generator converting the signal into a band signal and outputting the simulated reflection baseband signal in response to the signal generation trigger signal; and generating the simulated reflection signal corresponding to the simulated reflection baseband signal and outputting the simulated reflection signal to the SAR simulator. It may include a second RF transceiver to.
또 다른 예에 따르면, 상기 SAR 모의기는 SAR 통제부를 포함하고, 상기 SAR 통제부는 상기 SAR 촬영 시간의 촬영 시작 시각과 상기 모의 시각이 같아지는 상기 제1 시점을 결정하고, 상기 모의 위치와 상기 표적 위치 간의 거리를 기초로 상기 반사 지연 시간을 결정하고, 상기 제1 시점에 상기 반사 지연 시간을 더하여 상기 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간을 뺀 상기 제2 시점을 결정하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the SAR simulator includes a SAR control unit, and the SAR control unit determines the first time point at which a shooting start time of the SAR shooting time and the simulation time are the same, and determines the simulation location and the target location. determining the reflection delay time based on the distance between the two points, determining the third point of view by adding the reflection delay time to the first point of time, and determining the second point of view by subtracting the transmission delay time from the third point of time that can be characterized.
또 다른 예에 따르면, 상기 SAR 모의기는 제1 RF 송수신부를 더 포함하고, 상기 제1 RF 송수신부는 국부발진신호를 생성하고, 상기 국부발진신호를 이용하여 상기 제1 시점부터 상기 SAR 신호를 출력하고, 상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 신호를 모의 기저대역 신호로 변환하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the SAR simulator further includes a first RF transceiver, the first RF transceiver generates a local oscillation signal, and outputs the SAR signal from the first time point using the local oscillation signal, , The simulated reflection signal may be converted into a simulated baseband signal using the local oscillation signal.
또 다른 예에 따르면, 상기 제1 RF 송수신부는 상기 국부발진신호를 상기 지상표적반사모의기로 출력하고, 상기 제2 RF 송수신부는 상기 제1 RF 송수신부에서 생성된 상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 기저대역신호로부터 상기 모의 반사 신호를 생성하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the first RF transceiver outputs the local oscillation signal to the ground target reflection simulator, and the second RF transceiver uses the local oscillation signal generated by the first RF transceiver to simulate the simulation. The simulated reflection signal may be generated from a reflected baseband signal.
또 다른 예에 따르면, 상기 SAR 모의기는 신호 송수신부를 더 포함하고, 상기 신호 송수신부는 신호처리 클럭신호를 생성하고, 상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 모의 기저대역 신호를 모의 디지털 신호로 변환하고, 상기 제2 시점에 상기 지상표적반사모의기로 상기 신호발생 트리거 신호를 출력하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the SAR simulator further includes a signal transceiver, wherein the signal transceiver generates a signal processing clock signal, converts the simulated baseband signal into a simulated digital signal using the signal processing clock signal, It may be characterized in that the signal generation trigger signal is output to the ground target reflection simulator at the second time point.
또 다른 예에 따르면, 상기 신호 송수신부는 상기 신호처리 클럭신호를 상기 지상표적반사모의기로 출력하고, 상기 모의 반사 신호 발생부는 상기 신호 송수신부에서 생성된 상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the signal transmitting and receiving unit outputs the signal processing clock signal to the ground target reflection simulator, and the simulated reflection signal generating unit uses the signal processing clock signal generated by the signal transmitting and receiving unit to generate the simulated reflection digital signal. It may be characterized by converting the signal into a simulated reflected baseband signal.
또 다른 예에 따르면, 상기 SAR 모의기는 상기 모의 반사 신호로부터 모의 디지털 신호를 생성하고, 상기 모의운용 제어기는 상기 모의 디지털 신호에 대하여 SAR 영상 처리를 수행하여 상기 표적 위치의 SAR 영상을 합성하는 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the SAR simulator generates a simulated digital signal from the simulated reflection signal, and the simulation controller performs SAR image processing on the simulated digital signal to synthesize an SAR image of the target location. can be done with
상술한 기술적 과제들을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 합성개구면레이다 모의 방법은, 합성개구면레이다(SAR) 모의기, 지상표적반사모의기 및 모의운용 제어기에 의해 수행되는 SAR 모의 방법으로서, 상기 모의운용 제어기에서 SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터, 모의 시간 및 위치 정보를 생성하고, 상기 SAR 과제 데이터에 대응하는 지상표적 모의 데이터를 획득하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 모의 시간 및 위치 정보에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 상기 모의 시각 및 상기 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호를 출력하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 표적 위치와 상기 모의 위치 간의 거리를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 상기 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간만큼 빠르게 제2 시점을 결정하는 단계, 상기 SAR 모의기에서 상기 제2 시점에 상기 지상표적반사모의기로 신호발생 트리거 신호를 출력하는 단계, 상기 지상표적반사모의기에서, 상기 지상표적 모의 데이터를 수신하고, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 신호를 출력하는 단계, 및 상기 SAR 모의기에서 상기 모의 반사 신호를 상기 제3 시점부터 수신하는 단계를 포함한다.As a technical means for achieving the above-described technical problems, the synthetic aperture radar simulation method according to one aspect of the present invention is performed by a synthetic aperture radar (SAR) simulator, a ground target reflection simulator, and a simulation operation controller As a SAR simulation method, the simulation operation controller generates SAR task data including SAR shooting time, target location, and transmission delay time, simulation time and location information, and obtains ground target simulation data corresponding to the SAR task data. determining a simulated time and a simulated location based on the simulated time and location information in the SAR simulator, and outputting a SAR signal from a first time point based on the simulated time and the SAR shooting time; The simulator determines a third viewpoint based on the first viewpoint based on a reflection delay time determined based on the distance between the target position and the simulated position, and a second viewpoint faster than the third viewpoint by the transmission delay time. Determining a time point, outputting a signal generation trigger signal from the SAR simulator to the ground target reflection simulator at the second time point, receiving the ground target simulation data from the ground target reflection simulator, and Outputting a simulated reflection signal corresponding to the ground target simulation data in response to a generation trigger signal, and receiving the simulated reflection signal from the third time point in the SAR simulator.
일 예에 따르면, 상기 SAR 모의기에서 신호처리 클럭신호 및 국부발진신호를 생성하여 상기 지상표적반사모의기로 출력하는 단계를 더 포함하고, 상기 모의 반사 신호를 출력하는 단계는, 상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하는 단계, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 모의 반사 기저대역신호를 출력하는 단계, 및 상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 기저대역신호로부터 상기 모의 반사 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.According to an example, the SAR simulator may further include generating a signal processing clock signal and a local oscillation signal and outputting the signal processing clock signal and the local oscillation signal to the ground target reflection simulator, and outputting the simulated reflection signal comprises the signal processing clock signal. Converting a simulated reflection digital signal corresponding to the ground target simulation data into a simulated reflection baseband signal using , outputting the simulated reflection baseband signal in response to the signal generation trigger signal, and the local oscillation signal and generating the simulated reflection signal from the simulated reflection baseband signal using
다른 예에 따르면, 상기 제1 시점은 상기 SAR 촬영 시간의 촬영 시작 시각과 상기 모의 시각이 같아지는 시점이고, 상기 제2 시점은 상기 제3 시점에 상기 전송 지연 시간을 뺀 시점이고, 상기 제3 시점은 상기 제1 시점에 상기 반사 지연 시간을 더한 시점인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the first point of time is a point in time when the shooting start time of the SAR shooting time and the simulation time are equal, the second point of time is a point in time obtained by subtracting the transmission delay time from the third point in time, and the third point in time The point of view may be a point of time obtained by adding the reflection delay time to the first point of time.
또 다른 예에 따르면, 상기 신호발생 트리거 신호는 상기 지상표적반사모의기가 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간 이전 시점에 모의 반사 기저대역신호를 발생하도록 하는 신호인 것을 특징으로 할 수 있다.According to another example, the signal generation trigger signal may be a signal that causes the ground target reflection simulator to generate a simulated reflection baseband signal at a time point before the transmission delay time from the third time point.
상술한 기술적 과제들을 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 일 측면에 따른 컴퓨터 프로그램은 컴퓨팅 장치를 이용하여 전술한 합성개구면레이다 모의 방법을 실행시키기 위하여 매체에 저장된다.As a technical means for achieving the above-described technical problems, a computer program according to an aspect of the present invention is stored in a medium to execute the synthetic aperture radar simulation method described above using a computing device.
본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 이하 바람직한 실시예와 도면을 참조하면 명확해질 것이다.Advantages and/or features of the present invention, and methods of achieving them, will become apparent with reference to the following preferred embodiments and drawings.
본 발명에 따르면, SAR의 위치, 속도 등에 대한 운동변수와 펄스반복주기, 주파수 등 다양한 SAR의 신호특성을 변화시켜 SAR를 모의함으로써, 높은 비용과 함께 많은 소요시간을 필요로 하는 야외 시험 대신, 실험실에서 적은 비용으로 짧은 기간에 반복적인 실험을 통해, SAR의 실제 운용에서 수집한 지상표적 반사신호의 데이터 또는 이와 유사한 가상의 데이터를 수집할 수 있다.According to the present invention, by simulating the SAR by changing the signal characteristics of various SARs, such as motion parameters for the position and speed of the SAR, pulse repetition period, and frequency, instead of field tests that require high costs and a lot of time, laboratory tests Through repetitive experiments in a short period of time at low cost, it is possible to collect ground target return signal data collected in actual operation of SAR or similar virtual data.
도 1은 본 발명에 따른 합성개구면레이다 모의 시스템의 블록도를 개략적으로 도시한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 합성개구면레이다 모의 시스템의 모의 과정을 개략적으로 도시한다.
도 3은 본 발명에 따른 합성개구면레이다 모의 방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한다.1 schematically shows a block diagram of a synthetic aperture radar simulation system according to the present invention.
2 schematically illustrates a simulation process of a synthetic aperture radar simulation system according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 shows a flow chart for explaining the synthetic aperture radar simulation method according to the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명을 상세하게 설명하기 전에, 본 명세서에서 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 무조건 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 발명자가 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해서 각종 용어의 개념을 적절하게 정의하여 사용할 수 있다. 더 나아가 이들 용어나 단어는 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 함을 알아야 한다. 즉, 본 명세서에서 사용된 용어는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하기 위해서 사용되는 것일 뿐이고, 본 발명의 내용을 구체적으로 한정하려는 의도로 사용된 것이 아니다. 이들 용어는 본 발명의 여러 가지 가능성을 고려하여 정의된 용어임을 알아야 한다. Before describing the present invention in detail, the terms or words used in this specification should not be construed unconditionally in a conventional or dictionary sense, and in order for the inventor of the present invention to explain his/her invention in the best way Concepts of various terms can be appropriately defined and used. Furthermore, it should be noted that these terms or words should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention. That is, the terms used in this specification are only used to describe preferred embodiments of the present invention, and are not intended to specifically limit the contents of the present invention. It should be noted that these terms are terms defined in consideration of various possibilities of the present invention.
본 명세서에 있어서, 단수의 표현은 문맥상 명확하게 다른 의미로 지시하지 않는 이상, 복수의 표현을 포함할 수 있다. 유사하게 복수로 표현되어 있다고 하더라도 단수의 의미를 포함할 수 있음을 알아야 한다. In this specification, singular expressions may include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. Similarly, it should be noted that even if expressed in plural, it may include a singular meaning.
본 명세서에서 어떤 요소가 다른 요소와 "연결"되어 있다고 기술될 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 다른 요소를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 어떤 요소가 다른 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 요소 외에 또 다른 요소를 배제하는 것이 아니라 또 다른 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In this specification, when an element is described as being “connected” to another element, this includes not only the case of being “directly connected” but also the case of being “indirectly connected” with another element intervening therebetween. When an element "includes" another element, this means that it may further include another element without excluding another element in addition to the other element unless otherwise stated.
그리고, 본 발명의 명세서, 특허청구범위 및 도면에 기재된 용어 "제1", "제2" 등은 유사한 대상을 구별하기 위한 것으로 특정된 순서 또는 선후 순서를 표시하기 위한 것이 아니다. In addition, the terms "first" and "second" described in the specification, claims, and drawings of the present invention are for distinguishing similar objects, and are not intended to indicate a specific order or precedence order.
더욱이, 본 발명의 명세서에서는, "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는, 사용된다면, 하나 이상의 기능이나 동작을 처리할 수 있는 단위를 의미한다. 이는 하드웨어 또는 소프트웨어, 또는 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있음을 알아야 한다. Moreover, in the specification of the present invention, terms such as "... unit", "... unit", "module", and "device", if used, mean a unit capable of processing one or more functions or operations. It should be noted that this may be implemented in hardware or software, or a combination of hardware and software.
이하에서, 본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 구성, 예를 들어, 종래 기술을 포함하는 공지 기술에 대한 상세한 설명은 생략될 수도 있다.Hereinafter, in describing the present invention, detailed descriptions of known technologies including configurations that may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, for example, the prior art, may be omitted.
도 1은 본 발명에 따른 합성개구면레이다(SAR) 모의 시스템의 블록도를 개략적으로 도시한다.1 schematically shows a block diagram of a synthetic aperture radar (SAR) simulation system according to the present invention.
도 1을 참조하면, SAR 모의 시스템(10)은 모의운용 제어기(100), SAR 모의기(200), 및 지상표적반사모의기(300)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the
모의운용 제어기(100)는 SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터(SMD)를 생성하고, 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성하고, SAR 과제 데이터(SMD)에 대응하는 지상표적 모의 데이터(TSD)를 획득한다. SAR 모의기(200)는 SAR 과제 데이터(SMD)를 수신하고, 모의 시간 및 위치 정보(STPI)에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 모의 시각 및 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호(SARs)를 출력하고, 제2 시점에 신호발생 트리거 신호(SOT)를 출력한다. 지상표적반사모의기(300)는 지상표적 모의 데이터(TSD)를 수신하고, 신호발생 트리거 신호(SOT)에 응답하여 지상표적 모의 데이터(TSD)에 대응하는 모의 반사 신호(SRS)를 출력한다. SAR 모의기(200)는 표적 위치와 모의 위치를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 제3 시점부터 모의 반사 신호(SRS)를 수신하고, 제3 시점보다 전송 지연 시간만큼 빠르게 제2 시점을 결정한다. The
SAR 모의기(200)는 인공 위성, 항공기, 무인 항공기 등과 같은 비행체에 탑재되어 운용되는 SAR 장치일 수 있다. SAR 모의기(200)는 SAR를 모의하기 위해 SAR의 주요기능만을 구현한 간략화된 SAR 장치일 수 있다. SAR 장치는 공중에서 지상이나 해양에 레이다파를 순차적으로 쏜 이후 레이다파가 굴곡면에 반사되어 돌아오는 미세한 시간차를 처리하여 지상지형도를 만들거나 지표를 관측하는 레이다 시스템이다.The SAR
모의운용 제어기(100)는 SAR 과제 데이터(SMD)를 생성하고 SAR 모의기(200)가 SAR 과제 데이터(SMD)에 해당하는 SAR 과제를 수행하도록 SAR 과제 데이터(SMD)를 SAR 모의기(200)로 송신할 수 있다. 모의운용 제어기(100)는 SAR 과제 데이터(SMD)와 함께, 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성하여 SAR 모의기(200)로 송신할 수 있다.The
SAR 과제 데이터(SMD)는 사용자 또는 운용자에 의해 입력된 SAR 과제에 따라 모의운용 제어기(100)에서 생성될 수 있다. SAR 과제 데이터(SMD)는 모의운용 제어기(100)에 미리 저장된 데이터일 수 있다.SAR task data (SMD) may be generated in the
SAR 과제 데이터(SMD)는 SAR 촬영 시작 시각과 SAR 촬영 종료 시각을 포함하는 SAR 촬영 시간, 표적의 위치, 및 전송 지연 시간을 포함할 수 있다. 전송 지연 시간은 SAR 모의 시스템(10)에서 지상표적반사모의기(300)가 모의 반사 신호(SRS)를 송신한 후 SAR 모의기(200)에서 수신되기까지 걸린 시간에 대응할 수 있다. SAR 과제 데이터(SMD)는 spotlight 모드, stripmap 모드와 같은 SAR 관측 모드와 펄스 폭, 주파수 등과 같은 SAR 신호 패턴 등을 더 포함할 수 있다.The SAR task data SMD may include SAR shooting time including SAR shooting start time and SAR shooting end time, target location, and transmission delay time. The transmission delay time may correspond to the time taken for the
모의운용 제어기(100)는 지상표적모의데이터(TSD)를 지상표적반사모의기(300)로 송신할 수 있다. 지상표적모의데이터(TSD)는 외부 장치로부터 수신되어 모의운용 제어기(100)의 저장장치에 미리 저장되어 있을 수 있다. 지상표적모의데이터(TSD)는 모의운용 제어기(100)에 의해 생성 또는 합성될 수 있다.The
지상표적모의데이터(TSD)는 SAR 장치에서 생성될 수 있으며, 2차원으로 배열되는 픽셀들로 이루어진 SAR 데이터일 수 있고, 이 SAR 데이터의 픽셀들 각각은 복소수 값을 가질 수 있다.The ground target simulation data (TSD) may be generated by a SAR device and may be SAR data composed of pixels arranged in two dimensions, and each pixel of the SAR data may have a complex value.
일 예에 따르면, 지상표적모의데이터(TSD)는 실제 SAR 운용 중 SAR 장치가 모의 위치에 해당하는 실제 위치에서 모의 표적 위치에 해당하는 표적에 대해 취득한 SAR 베이스밴드 디지털 데이터일 수 있다. 예를 들면, 지상표적모의데이터(TSD)는 SAR 모의기(200)와 실질적으로 동일한 스펙을 갖는 SAR 장치에 의해 실제로 취득한 표적 위치의 SAR 데이터일 수 있으며, 이 SAR 데이터에 대하여 SAR 영상 처리를 수행하면 표적 위치의 SAR 영상이 생성될 수 있다. 지상표적모의데이터(TSD)는 모의운용 제어기(100)가 SAR 모의기(200)로부터 수신하는 모의 디지털 신호(SDS)의 데이터와 실질적으로 대응할 수 있다.According to an example, the simulated ground target data (TSD) may be SAR baseband digital data acquired by a SAR device for a target corresponding to a simulated target position at an actual position corresponding to a simulated position during actual SAR operation. For example, the ground target simulation data (TSD) may be SAR data of a target position actually acquired by a SAR device having substantially the same specifications as the
다른 예에 따르면, 모의운용 제어기(100)는 표적 위치의 3차원 지형 데이터를 수신하고, 3차원 지형 데이터를 기초로 표적 SAR 영상을 합성하고, 표적 SAR 영상에 대하여 역으로 SAR 영상을 처리함으로써 지상표적모의데이터(TSD)를 획득할 수 있다. 예를 들어, 지상표적모의데이터(TSD)는 표적 SAR 영상을 거리 방향과 방위 방향으로 나누어 신호를 처리함으로써 획득될 수 있다.According to another example, the
모의운용 제어기(100)는 SAR 모의기(200)로부터 모의 디지털 신호(SDS)를 수신하여 지상표적모의데이터(TSD)에 대응되는 SAR 영상을 합성할 수 있다. SAR 영상은 SAR 모의 시스템(10)이 실제 모의하고자 하는 SAR 영상일 수 있다.The
SAR 모의기(200)는 모의운용 제어기(100)로부터 수신된 SAR 과제 데이터(SMD), 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 기초로 SAR 신호(SARs)를 생성하여 출력할 수 있다. SAR 신호(SARs)는 제1 안테나(240)를 통해 출력될 수 있다. The
SAR 모의기(200)는 SAR 신호(SARs)에 대응하여 모의 반사 신호(SRS)를 지상표적반사모의기(300)로부터 수신할 수 있다. 모의 반사 신호(SRS)는 SAR 모의기(200)의 제2 안테나(250)에 의해 수신될 수 있다. SAR 모의기(200)는 모의 반사 신호(SRS)로부터 모의 디지털 신호(SDS)를 생성하여 모의운용 제어기(100)로 송신할 수 있다.The
SAR 신호(SARs)는 실제 SAR 장치가 SAR 과제 데이터(SMD)에 따라 지상 표적을 향해 방사하는 신호와 동일한 신호이고, 모의 반사 신호(SRS)는 실제 SAR 장치가 지상 표적을 향해 실제로 방사한 신호가 실제 지상 표적에서 반사되어 다시 실제 SAR 장치에 의해 수신되는 신호와 실제로 동일하게 모사한 신호일 수 있다.A SAR signal (SARs) is the same signal emitted by a real SAR device towards a ground target according to the SAR task data (SMD), while a simulated return signal (SRS) is a signal actually emitted by a real SAR device toward a ground target. It may be a signal that is actually the same as a signal reflected from an actual ground target and received by an actual SAR device.
SAR 모의기(200)는 신호발생 트리거 신호(SOT), 신호처리 클럭신호(CS), 및 국부발진신호(LO)를 생성하여, 지상표적반사모의기(300)로 송신할 수 있다. The
지상표적반사모의기(300)는 모의운용 제어기(100)로부터 지상표적모의데이터(TSD)를 수신하고, 지상표적모의데이터(TSD)에 대응하는 모의 반사 신호(SRS)를 생성하여 SAR 모의기(200)로 송신할 수 있다. 지상표적반사모의기(300)는 모의운용 제어기(100)로부터 수신된 지상표적모의데이터(TSD)에 SAR 모의기(200)로부터 수신된 신호발생 트리거 신호(SOT), 신호처리 클럭신호(CS), 및 국부발진신호(LO)를 기초로 모의 반사 신호(SRS)를 생성하여 SAR 모의기(200)로 송신할 수 있다. 지상표적반사모의기(300)는 제3 안테나(340)를 통해 SAR 모의기(200)로 모의 반사 신호(SRS)를 송신할 수 있다.The ground
도 2는 실시 예에 따른 합성개구면레이다(SAR) 모의 시스템의 구체적인 블록도를 도시한다.2 shows a specific block diagram of a synthetic aperture radar (SAR) simulation system according to an embodiment.
도 2를 참조하면, SAR 모의 시스템(10)은 모의운용 제어기(100), SAR 모의기(200), 및 지상표적반사모의기(300)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the
모의운용 제어기(100)는 SAR 과제 생성부(110), 시간위치정보 생성부(120), 지상표적모의데이터 저장부(130), 및 영상 생성부(140)를 포함할 수 있다. The
SAR 과제 생성부(110)는 SAR 과제 데이터(SMD)를 생성하여 SAR 통제부(210)로 송신할 수 있다. SAR 과제 데이터(SMD)는 SAR 과제 생성부(110)에 미리 저장된 데이터일 수 있으며, SAR 촬영 시간, 표적의 위치, 및 전송 지연 시간을 포함할 수 있다. SAR 과제 생성부(110)는 SAR 모의 시간과 모의할 표적의 위치, 모의하고자 하는 SAR 신호의 특징을 포함하는 SAR 과제 데이터(SMD)를 SAR 통제부(210)로 송신할 수 있다. The
시간위치정보 생성부(120)는 SAR 모의기(200)의 모의 시간 및 모의 위치를 결정하기 위한 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성하여, SAR 통제부(210)로 송신할 수 있다. 일 예에 따라서, 인공위성에 탑재된 SAR의 운용환경을 모사하기 위한 것이라면, 시간위치정보 생성부(120)는 인공위성의 궤적을 기초로 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성할 수 있다. 다른 예에 따라서, 항공기에 탑재된 SAR의 운용환경을 모사하기 위한 것이라면, 시간위치정보 생성부(120)는 항공기의 비행경로를 기초로 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성할 수 있다. The time
지상표적모의데이터 저장부(130)는 지상표적모의데이터(TSD)를 저장할 수 있다. 지상표적모의데이터 저장부(130)는 SAR 과제 생성부(110)로부터 SAR 과제 데이터(SMD)를 수신받고, SAR 과제 데이터(SMD)에 대응하는 지상표적모의데이터(TSD)를 지상표적모의데이터 수신부(310)로 송신할 수 있다. The ground target simulation
영상 생성부(140)는 SAR 통제부(210)로부터 모의 디지털 신호(SDS)를 수신하고, 모의 디지털 신호(SDS)에 대해 SAR 영상 처리를 수행하여 SAR 과제 데이터(SMD)에 의해 정해진 표적의 SAR 영상을 합성할 수 있다. 영상 생성부(140)가 수신한 모의 디지털 신호(SDS)는 지상표적모의데이터 수신부(310)로 송신한 지상표적모의데이터(TSD)와 실질적으로 동일할 수 있다.The
SAR 모의기(200)는 SAR 통제부(210), 제1 RF 송수신부(220), 및 신호 송수신부(230)를 포함할 수 있다. SAR 모의기(200)는 제1 안테나(240) 및 제2 안테나(250)를 더 포함할 수 있다. 제1 안테나(240)는 SAR 신호(SARs)를 출력할 수 있고, 제2 안테나(250)는 지상표적반사모의기(300)로부터 송신된 모의 반사 신호(SRS)를 수신할 수 있다. 제1 안테나(240)와 제2 안테나(250)는 기능적으로 구분한 것으로서, 실제로 하나의 안테나 장치일 수 있다.The
SAR 통제부(210)는 모의운용 제어기(100)로부터 SAR 과제 데이터(SMD), 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 수신하고, 모의 시간 및 위치 정보(STPI)에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정할 수 있다.The
SAR 통제부(210)는 SAR 과제 데이터(SMD), 모의 시각 및 모의 위치를 기초로 제1 시점, 제2 시점, 및 제3 시점을 결정할 수 있다. 제1 시점은 SAR 모의기(200)가 SAR 신호(SARs)를 출력하는 시점으로, SAR 촬영 시간의 촬영 시작 시각과 모의 시각이 같아지는 시점일 수 있다. The
반사 지연 시간은 모의 위치와 표적 위치 간의 거리를 기초로 결정될 수 있다. 반사 지연 시간은 실제 SAR 장치가 모의 위치에서 SAR 신호를 출력한 시점부터, SAR 신호가 지상 표적에서 반사되어 SAR 장치에 수신되는 시점까지의 시간일 수 있다. 일 예에 따르면, 반사 지연 시간은 SAR 과제 데이터(SMD)에 포함될 수 있다. 다른 예에 따르면, 반사 지연 시간은 SAR 통제부(210)가 모의 위치와 표적 위치를 기초로 결정될 수 있다.The reflection delay time may be determined based on the distance between the simulated location and the target location. The reflection delay time may be a time from a time when an actual SAR device outputs a SAR signal at a simulated location to a time when the SAR signal is reflected from a ground target and received by the SAR device. According to an example, the reflection delay time may be included in the SAR task data SMD. According to another example, the reflection delay time may be determined by the
제3 시점은 제1 시점에 반사 지연 시간을 더하여 결정될 수 있다. 제3 시점은 신호 송수신부(230)가 제1 RF 송수신부(220)로부터 모의 기저대역신호(SBS)를 수신하기 시작하는 시점일 수 있다. 예를 들어, 제3 시점은 실제 SAR 장치가 출력한 SAR 신호(SARs)가 지상 표적에서 반사되어 다시 SAR 장치에 도달하는 시점에 맞추어, SAR 모의기(200)가 모의 반사 신호(SRS)를 수신하기 시작하는 시점일 수 있다. The third viewpoint may be determined by adding the reflection delay time to the first viewpoint. The third point in time may be a point in time when the
제2 시점은 제3 시점에서 전송 지연 시간을 뺀 시점일 수 있다. 제2 시점은 신호 송수신부(230)가 모의 반사 신호 발생부(320)로 신호발생 트리거 신호(SOT)를 출력하는 시점일 수 있다. 전송 지연 시간은 SAR 모의 시스템(10)에서 모의 반사 신호 발생부(320)가 모의 반사 기저대역 신호(SRBS)를 출력한 후 신호 송수신부(230)가 모의 기저대역신호(SBS)를 수신할 때까지 소요되는 시간에 대응할 수 있으며, SAR 모의기(200)와 지상표적반사모의기(300) 사이의 거리가 변하지 않는다면, 고정된 상수 값일 수 있다. 전송 지연 시간은 제2 RF 송수신부(330)가 모의 반사 기저대역 신호(SRBS)로부터 모의 반사 신호(SRS)를 생성하여 제3 안테나(340)를 통해 출력하는 시간, 모의 반사 신호(SRS)가 제3 안테나(340)에서 제2 안테나(250)로 전송되는 시간, 제2 안테나(250)에서 수신된 모의 반사 신호(SRS)를 모의 기저대역신호(SBS)로 변환하는 시간을 포함할 수 있다.The second point in time may be a point in time obtained by subtracting the transmission delay time from the third point in time. The second time point may be a time point when the
SAR 통제부(210)는 제1 RF 송수신부(220)가 제1 시점부터 SAR 신호(SARs)를 출력하도록 제어할 수 있다. SAR 통제부(210)는 제2 시점에 신호 송수신부(230)가 모의 반사 신호 발생부(320)로 신호발생 트리거 신호(SOT)를 송신하도록 제어할 수 있다. SAR 통제부(210)는 신호 송수신부(230)가 제3 시점부터 모의 기저대역신호(SBS)를 수신하도록 제어할 수 있다.The
제1 RF 송수신부(220)는 국부발진신호(LO)를 생성하여, 지상표적반사모의기(300)의 제2 RF 송수신부(330)로 송신할 수 있다. 예를 들어, 제1 RF 송수신부(220)는 LO(Local Oscillator, 국부발진기)로부터 LO 주파수를 갖는 국부발진신호(LO)를 수신하여 제2 RF 송수신부(330)로 송신할 수 있다. The
일 예에 따르면, 제1 RF 송수신부(220)는 국부발진신호(LO)를 이용하여 제1 시점부터 SAR 신호(SARs)를 출력할 수 있다. 제1 RF 송수신부(220)는 SAR 통제부(210)로부터 SAR 신호(SARs)의 기저대역 신호인 SAR 기저대역 신호(SARbs)를 전달받고, SAR 기저대역 신호(SARbs)에 국부발진신호(LO)를 합성하여 생성된 SAR 신호(SARs)를 출력할 수 있다. 제1 RF 송수신부(220)는 국부발진신호(LO)를 이용하여 지상표적반사모의기(300)로부터 수신한 모의 반사 신호(SRS)를 모의 기저대역신호(SBS)로 변환하고, 신호 송수신부(230)로 전달할 수 있다.According to an example, the
신호 송수신부(230)는 신호발생 트리거 신호(SOT) 및 신호처리 클럭신호(CS)를 생성하여, 지상표적반사모의기(300)의 모의 반사 신호 발생부(320)로 송신할 수 있다. 신호 송수신부(230)는 SAR 통제부(210)가 결정한 제2 시점에 신호발생 트리거 신호(SOT)를 모의 반사 신호 발생부(320)로 송신할 수 있다. 신호발생 트리거 신호(SOT)는 제3 시점보다 전송 지연 시간 이전 시점에 모의 반사 신호 발생부(320)로부터 모의 반사 기저대역신호(SRBS)를 발생하도록 하는 신호이고, 신호처리 클럭신호(CS)는 모의 반사 디지털 신호(SRDS)와 모의 디지털 신호(SDS)를 동기화하는데 이용되는 신호일 수 있다. The signal transmission/
신호 송수신부(230)는 신호처리 클럭신호(CS)를 이용하여 제1 RF 송수신부(220)로부터 전달받은 모의 기저대역신호(SBS)를 디지털 형태의 모의 디지털 신호(SDS)로 변환하고, 모의 디지털 신호(SDS)를 SAR 통제부(210)로 전달할 수 있다.The
지상표적반사모의기(300)는 지상표적모의데이터 수신부(310), 모의 반사 신호 발생부(320), 및 제2 RF송수신부(230)를 포함할 수 있다. 지상표적반사모의기(300)는 SAR 모의기(200)로 모의 반사 신호(SRS)를 송신하는 제3 안테나(340)를 더 포함할 수 있다.The ground
지상표적모의데이터 수신부(310)는 지상표적모의데이터 저장부(130)로부터 지상표적모의데이터(TSD)를 수신하여 지상표적모의데이터(TSD)에 대응하는 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 출력할 수 있다. 예를 들어, 지상표적모의데이터 수신부(310)는 지상표적모의데이터(TSD)를 변조하여 디지털 형태의 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 생성할 수 있다. 지상표적모의데이터 수신부(310)는 모의 반사 신호 발생부(320)로 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 전달할 수 있다. The ground target simulation
모의 반사 신호 발생부(320)는 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 모의 반사 기저대역신호(SRBS)로 변환하고, 신호발생 트리거 신호(SOT)에 응답하여 모의 반사 기저대역 신호(SRBS)를 출력할 수 있다. 일 예에 따르면, 모의 반사 신호 발생부(320)는 신호 송수신부(230)로부터 신호처리 클럭신호(CS)를 수신하고, 신호처리 클럭신호(CS)를 이용하여 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 아날로그 형태의 모의 반사 기저대역신호(SRBS)로 변환할 수 있다. 예를 들어, 모의 반사 신호 발생부(320)는 신호 송수신부(230)로부터 수신한 신호처리 클럭신호(CS)에 동기화하여 모의 반사 디지털 신호(SRDS)를 모의 반사 기저대역신호(SRBS)로 변환할 수 있다. The simulated
모의 반사 신호 발생부(320)는 제2 시점에 신호 송수신부(230)로부터 신호발생 트리거 신호(SOT)를 수신하고, 신호발생 트리거 신호(SOT)에 응답하여 모의반사 기저대역신호(SRBS)를 제2 RF 송수신부(330)로 전달할 수 있다. 예를 들어, 모의 반사 신호 발생부(320)는 신호 송수신부(230)가 모의 기저대역신호(SBS)를 수신한 시점보다 전송 지연 시간만큼 이전 시점에, 제2 RF 송수신부(330)로 모의반사 기저대역신호(SRBS)를 전달할 수 있다.The simulated
제2 RF송수신부(330)는 모의 반사 기저대역신호(SRBS)에 대응하는 모의 반사 신호(SRS)를 생성하여 SAR 모의기(200)로 출력할 수 있다. 일 예에 따르면, 제2 RF송수신부(330)는 제1 RF 송수신부(220)로부터 생성된 국부발진신호(LO)를 수신하고, 모의 반사 신호 발생부(320)로부터 수신한 모의반사 기저대역신호(SRBS)에 국부발진신호(LO)를 합성함으로써 모의 반사 신호(SRS)를 생성할 수 있다. 제2 RF송수신부(330)는 제3 안테나(340)를 통해 모의 반사 신호(SRS)를 SAR 모의기(200)로 송신할 수 있다. 모의 반사 신호(SRS)는 RF 신호일 수 있다.The
본 예에서 SAR 모의기(200)와 지상표적반사모의기(300)가 제2 안테나(250)와 제3 안테나(340)를 통해 모의 반사 신호(SRS)를 송수신하는 것으로 예시되어 있지만, SAR 모의기(200)와 지상표적반사모의기(300)는 케이블을 통해 모의 반사 신호(SRS)를 송수신할 수도 있다. 이 경우, 제2 안테나(250)와 제3 안테나(340)는 제1 RF 송수신부(220)와 제2 RF 송수신부(330) 사이에 직접 연결되는 케이블로 대체될 수 있다.In this example, the
도 3은 본 발명에 따른 운용환경 모의 방법을 설명하기 위한 순서도를 도시한다.Figure 3 shows a flow chart for explaining the operation environment simulation method according to the present invention.
도 3을 참조하면, SAR 모의기(200)는 모의운용 제어기(100)로부터 SAR 모의에 필요한 데이터를 수신 받고, SAR 신호(SARs)를 출력한다. 이후, SAR 모의기(200)는 지상표적반사모의기(300)로부터 SAR 신호(SARs)에 대응하는 모의 반사 신호(SRS)를 수신받아 모의운용 제어기(100)로 전달하고, 모의운용 제어기(100)는 모의 반사 신호(SRS)에 대응하는 SAR 영상을 합성할 수 있다.Referring to FIG. 3 , the
모의운용 제어기(100)에서, SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터(SMD), 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 생성하고, SAR 과제 데이터(SMD)에 대응하는 지상표적모의데이터(TSD)를 획득할 수 있다(S10). 모의운용 제어기(100)는 생성된 SAR 과제 데이터(SMD), 모의 시간 및 위치 정보(STPI)를 기초로 SAR 과제를 생성하여 SAR 모의기(200)로 전달할 수 있다. 모의운용 제어기(100)는 획득한 지상표적모의데이터(TSD)를 지상표적반사모의기(300)로 전달할 수 있다.In the
SAR 모의기(200)에서, 모의 시간 및 위치 정보(STPI)에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 모의 시각 및 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호(SARs)를 출력할 수 있다(S20). In the
SAR 모의기(200)에서, 표적 위치와 모의 위치 간의 거리를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 제3 시점보다 전송 지연 시간만큼 빠르게 제2 시점을 결정할 수 있다(S30). 제1 시점, 제2 시점, 및 제3 시점은 SAR 모의기(200)에 의해 미리 결정될 수 있다.In the
SAR 모의기(200)에서, 제2 시점에 지상표적반사모의기(300)로 신호발생 트리거 신호(SOT)를 출력할 수 있다(S40). 지상표적반사모의기(300)에서, 지상표적모의데이터(TSD)를 수신하고, 신호발생 트리거 신호(SOT)에 응답하여 지상표적모의데이터(TSD)에 대응하는 모의 반사 신호(SRS)를 출력할 수 있다(S50). 예를 들어, 지상표적반사모의기(300)가 모의 반사 신호(SRS)를 출력하는 시점은 제2 시점과 제3 시점 사이일 수 있다.The
SAR 모의기(200)에서, 제3 시점부터 모의 반사 신호(SRS)를 수신할 수 있다(S60). 제3 시점은 실제 SAR 운용 중, SAR 신호가 지상 표적에 반사되어 SAR 장치로 수신되는 시점일 수 있다.The
모의운용 제어기(100)에서, 모의 반사 신호(SRS)에 대응하는 SAR 영상을 합성할 수 있다(S70). SAR 영상은 실제 모의하고자하는 SAR 영상으로, 지상표적모의데이터(TSD)의 영상과 실질적으로 동일할 수 있다.In the
이상, 일부 예를 들어서 본 발명의 바람직한 여러 가지 실시 예에 대해서 설명하였지만, 본 "발명을 실시하기 위한 구체적인 내용" 항목에 기재된 여러 가지 다양한 실시 예에 관한 설명은 예시적인 것에 불과한 것이며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이상의 설명으로부터 본 발명을 다양하게 변형하여 실시하거나 본 발명과 균등한 실시를 행할 수 있다는 점을 잘 이해하고 있을 것이다.In the above, various preferred embodiments of the present invention have been described with some examples, but the description of various embodiments described in the "Specific Contents for Carrying Out the Invention" section is only exemplary, and the present invention Those skilled in the art will understand from the above description that the present invention can be practiced with various modifications or equivalent implementations of the present invention can be performed.
또한, 본 발명은 다른 다양한 형태로 구현될 수 있기 때문에 본 발명은 상술한 설명에 의해서 한정되는 것이 아니며, 이상의 설명은 본 발명의 개시 내용이 완전해지도록 하기 위한 것으로 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것일 뿐이며, 본 발명은 청구범위의 각 청구항에 의해서 정의될 뿐임을 알아야 한다.In addition, since the present invention can be implemented in various other forms, the present invention is not limited by the above description, and the above description is intended to complete the disclosure of the present invention and is common in the technical field to which the present invention belongs. It is only provided to completely inform those skilled in the art of the scope of the present invention, and it should be noted that the present invention is only defined by each claim of the claims.
10 :
100 : 모의운용 제어기
110 : SAR 과제 생성부
120 : 시간위치 정보 생성부
130 : 지상표적모의데이터 저장부
140 : 영상 생성부
200 : SAR 모의기
210 : SAR 통제부
220 : 제1 RF 송수신부
230 : 신호 송수신부
240 : 제1 안테나
250 : 제2 안테나
300 : 지상표적반사모의기
310 : 지상표적모의데이터 수신부
320 : 모의 반사 신호 발생부
330 : 제2 RF 송수신부
340 : 제3 안테나10:
100: simulated operation controller
110: SAR task generation unit
120: time location information generation unit
130: Ground target simulation data storage unit
140: image generator
200: SAR simulator
210: SAR control unit
220: first RF transceiver
230: signal transmission and reception unit
240: first antenna
250: second antenna
300: ground target reflection simulator
310: ground target simulation data receiver
320: simulated reflection signal generator
330: second RF transceiver
340: third antenna
Claims (15)
SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터를 생성하고, 모의 시간 및 위치 정보를 생성하고, 상기 SAR 과제 데이터에 대응하는 지상표적 모의 데이터를 획득하는 모의운용 제어기;
상기 SAR 과제 데이터를 수신하고, 상기 모의 시간 및 위치 정보에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 상기 모의 시각 및 상기 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호를 출력하고, 제2 시점에 신호발생 트리거 신호를 출력하는 SAR 모의기; 및
상기 지상표적 모의 데이터를 수신하고, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 신호를 출력하는 지상표적반사모의기를 포함하고,
상기 SAR 모의기는 상기 표적 위치와 상기 모의 위치를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 상기 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점부터 상기 모의 반사 신호를 수신하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간만큼 빠르게 상기 제2 시점을 결정하는 것을 특징으로 하고,
상기 모의운용 제어기는 SAR 장치가 상기 모의 위치에서 상기 표적 위치에 대해 실제로 취득한 SAR 베이스밴드 디지털 데이터를 상기 지상표적 모의 데이터로서 미리 저장해 둔 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.In the synthetic aperture radar (SAR) simulation system,
A simulation controller for generating SAR task data including SAR shooting time, target location, and transmission delay time, generating simulation time and location information, and obtaining ground target simulation data corresponding to the SAR task data;
Receive the SAR task data, determine a simulated time and a simulated location based on the simulated time and location information, output a SAR signal from a first time point based on the simulated time and the SAR shooting time, and output a SAR signal from a second time point based on the simulated time and location information. a SAR simulator that outputs a signal generation trigger signal to; and
A ground target reflection simulator for receiving the ground target simulation data and outputting a simulated reflection signal corresponding to the ground target simulation data in response to the signal generation trigger signal;
The SAR simulator determines a third time point based on the first time point based on a reflection delay time determined based on the target location and the simulated location, receives the simulated reflection signal from the third time point, and Characterized in that the second point in time is determined faster than the third point in time by the transmission delay time,
Characterized in that the simulation operation controller previously stores SAR baseband digital data actually acquired by the SAR device for the target location at the simulated location as the ground target simulation data. Synthetic aperture radar simulation system.
상기 모의운용 제어기는 상기 표적 위치의 3차원 지형 데이터를 수신하고, 상기 3차원 지형 데이터를 기초로 표적 SAR 영상을 합성하고, 상기 표적 SAR 영상에 대하여 역 SAR 영상 처리함으로써 상기 지상표적 모의 데이터를 획득하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 1,
The simulation operation controller obtains the ground target simulation data by receiving 3D terrain data of the target location, synthesizing a target SAR image based on the 3D terrain data, and processing an inverse SAR image with respect to the target SAR image. A synthetic aperture radar simulation system, characterized in that.
상기 지상표적반사모의기는,
상기 지상표적 모의 데이터를 수신하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 디지털 신호를 출력하는 지상표적 모의 데이터 수신부;
상기 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하고 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 모의 반사 기저대역 신호를 출력하는 모의 반사 신호 발생부; 및
상기 모의 반사 기저대역신호에 대응하는 상기 모의 반사 신호를 생성하여 상기 SAR 모의기로 출력하는 제2 RF 송수신부를 포함하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 1,
The ground target reflection simulator,
a ground target simulation data receiving unit for receiving the ground target simulation data and outputting a simulated reflection digital signal corresponding to the ground target simulation data;
a simulated reflection signal generating unit converting the simulated reflection digital signal into a simulated reflection baseband signal and outputting the simulated reflection baseband signal in response to the signal generation trigger signal; and
A synthetic aperture radar simulation system comprising a second RF transceiver for generating the simulated reflection signal corresponding to the simulated reflection baseband signal and outputting the simulated reflection signal to the SAR simulator.
상기 SAR 모의기는 SAR 통제부를 포함하고,
상기 SAR 통제부는,
상기 SAR 촬영 시간의 촬영 시작 시각과 상기 모의 시각이 같아지는 상기 제1 시점을 결정하고,
상기 모의 위치와 상기 표적 위치 간의 거리를 기초로 상기 반사 지연 시간을 결정하고,
상기 제1 시점에 상기 반사 지연 시간을 더하여 상기 제3 시점을 결정하고,
상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간을 뺀 상기 제2 시점을 결정하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 4,
The SAR simulator includes a SAR control unit,
The SAR control unit,
Determining the first time point at which a shooting start time of the SAR imaging time and the simulated time are the same;
determining the reflection delay time based on a distance between the simulated location and the target location;
determining the third viewpoint by adding the reflection delay time to the first viewpoint;
A synthetic aperture surface radar simulation system, characterized in that for determining the second point of view by subtracting the transmission delay time from the third point of time.
상기 SAR 모의기는 제1 RF 송수신부를 더 포함하고,
상기 제1 RF 송수신부는
국부발진신호를 생성하고,
상기 국부발진신호를 이용하여 상기 제1 시점부터 상기 SAR 신호를 출력하고,
상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 신호를 모의 기저대역 신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 4,
The SAR simulator further includes a first RF transceiver,
The first RF transceiver unit
generate a local oscillation signal;
outputting the SAR signal from the first time point using the local oscillation signal;
A synthetic aperture radar simulation system, characterized in that for converting the simulated reflection signal into a simulated baseband signal using the local oscillation signal.
상기 제1 RF 송수신부는 상기 국부발진신호를 상기 지상표적반사모의기로 출력하고,
상기 제2 RF 송수신부는 상기 제1 RF 송수신부에서 생성된 상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 기저대역신호로부터 상기 모의 반사 신호를 생성하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 6,
The first RF transceiver outputs the local oscillation signal to the ground target reflection simulator,
The second RF transceiver generates the simulated reflection signal from the simulated reflection baseband signal using the local oscillation signal generated by the first RF transceiver.
상기 SAR 모의기는 신호 송수신부를 더 포함하고,
상기 신호 송수신부는,
신호처리 클럭신호를 생성하고, 상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 모의 기저대역 신호를 모의 디지털 신호로 변환하고,
상기 제2 시점에 상기 지상표적반사모의기로 상기 신호발생 트리거 신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 1,
The SAR simulator further includes a signal transceiver,
The signal transceiver unit,
generating a signal processing clock signal and converting the simulated baseband signal into a simulated digital signal using the signal processing clock signal;
The synthetic aperture surface radar simulation system, characterized in that for outputting the signal generation trigger signal to the ground target reflection simulator at the second time point.
상기 신호 송수신부는 상기 신호처리 클럭신호를 상기 지상표적반사모의기로 출력하고,
상기 모의 반사 신호 발생부는 상기 신호 송수신부에서 생성된 상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 8,
The signal transceiver outputs the signal processing clock signal to the ground target reflection simulator,
The simulated reflection signal generating unit converts the simulated reflection digital signal into a simulated reflection baseband signal using the signal processing clock signal generated by the signal transmitting and receiving unit.
상기 SAR 모의기는 상기 모의 반사 신호로부터 모의 디지털 신호를 생성하고,
상기 모의운용 제어기는 상기 모의 디지털 신호에 대하여 SAR 영상 처리를 수행하여 상기 표적 위치의 SAR 영상을 합성하는 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 시스템.According to claim 1,
The SAR simulator generates a simulated digital signal from the simulated reflection signal;
The simulation operation controller synthesizes the SAR image of the target position by performing SAR image processing on the simulated digital signal.
상기 모의운용 제어기에서, SAR 촬영 시간, 표적 위치, 및 전송 지연 시간을 포함하는 SAR 과제 데이터, 모의 시간 및 위치 정보를 생성하고, 상기 SAR 과제 데이터에 대응하는 지상표적 모의 데이터를 획득하는 단계;
상기 SAR 모의기에서, 상기 모의 시간 및 위치 정보에 기초하여 모의 시각 및 모의 위치를 결정하고, 상기 모의 시각 및 상기 SAR 촬영 시간에 기초하여 제1 시점부터 SAR 신호를 출력하는 단계;
상기 SAR 모의기에서, 상기 표적 위치와 상기 모의 위치 간의 거리를 기초로 결정되는 반사 지연 시간에 기초하여 상기 제1 시점을 기준으로 제3 시점을 결정하고, 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간만큼 빠르게 제2 시점을 결정하는 단계;
상기 SAR 모의기에서, 상기 제2 시점에 상기 지상표적반사모의기로 신호발생 트리거 신호를 출력하는 단계;
상기 지상표적반사모의기에서, 상기 지상표적 모의 데이터를 수신하고, 상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 신호를 출력하는 단계; 및
상기 SAR 모의기에서, 상기 모의 반사 신호를 상기 제3 시점부터 수신하는 단계를 포함하고,
상기 모의운용 제어기는 SAR 장치가 상기 모의 위치에서 상기 표적 위치에 대해 실제로 취득한 SAR 베이스밴드 디지털 데이터를 상기 지상표적 모의 데이터로서 미리 저장해 둔 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 방법.As a SAR simulation method performed by a synthetic aperture radar (SAR) simulator, a ground target reflection simulator, and a simulation operation controller,
In the simulation operation controller, generating SAR task data including SAR shooting time, target location, and transmission delay time, simulation time and location information, and obtaining ground target simulation data corresponding to the SAR task data;
In the SAR simulator, determining a mock time and a simulated location based on the simulated time and location information, and outputting a SAR signal from a first time point based on the simulated time and the SAR shooting time;
In the SAR simulator, a third time point is determined based on the first time point based on a reflection delay time determined based on a distance between the target location and the simulated location, and the transmission delay time is longer than the third time point. quickly determining a second point in time;
outputting a signal generation trigger signal from the SAR simulator to the ground target reflection simulator at the second time point;
receiving the ground target simulation data and outputting a simulated reflection signal corresponding to the ground target simulation data in response to the signal generation trigger signal; and
In the SAR simulator, receiving the simulated reflection signal from the third time point;
The synthetic aperture radar simulation method, characterized in that the simulation operation controller stores in advance the SAR baseband digital data actually acquired by the SAR device for the target location at the simulated location as the ground target simulation data.
상기 SAR 모의기에서, 신호처리 클럭신호 및 국부발진신호를 생성하여 상기 지상표적반사모의기로 출력하는 단계를 더 포함하고,
상기 모의 반사 신호를 출력하는 단계는,
상기 신호처리 클럭신호를 이용하여 상기 지상표적 모의 데이터에 대응하는 모의 반사 디지털 신호를 모의 반사 기저대역신호로 변환하는 단계;
상기 신호발생 트리거 신호에 응답하여 상기 모의 반사 기저대역신호를 출력하는 단계; 및
상기 국부발진신호를 이용하여 상기 모의 반사 기저대역신호로부터 상기 모의 반사 신호를 생성하는 단계를 포함하는 합성개구면레이다 모의 방법.According to claim 11,
Further comprising generating a signal processing clock signal and a local oscillation signal in the SAR simulator and outputting them to the ground target reflection simulator,
The step of outputting the simulated reflection signal,
converting a simulated reflection digital signal corresponding to the ground target simulation data into a simulated reflection baseband signal using the signal processing clock signal;
outputting the simulated reflection baseband signal in response to the signaling trigger signal; and
and generating the simulated reflection signal from the simulated reflection baseband signal using the local oscillation signal.
상기 제1 시점은 상기 SAR 촬영 시간의 촬영 시작 시각과 상기 모의 시각이 같아지는 시점이고,
상기 제2 시점은 상기 제3 시점에 상기 전송 지연 시간을 뺀 시점이고,
상기 제3 시점은 상기 제1 시점에 상기 반사 지연 시간을 더한 시점인 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 방법.According to claim 11,
The first time point is a time point when the shooting start time of the SAR shooting time and the simulation time are the same;
The second point in time is a point in time obtained by subtracting the transmission delay time from the third point in time,
The synthetic aperture surface radar simulation method, characterized in that the third point of view is a point of time obtained by adding the reflection delay time to the first point of view.
상기 신호발생 트리거 신호는 상기 지상표적반사모의기가 상기 제3 시점보다 상기 전송 지연 시간 이전 시점에 모의 반사 기저대역신호를 발생하도록 하는 신호인 것을 특징으로 하는 합성개구면레이다 모의 방법.According to claim 11,
The signal generation trigger signal is a signal that causes the ground target reflection simulator to generate a simulated reflection baseband signal at a time point before the transmission delay time from the third time point.
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