KR20190115531A - 고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법 - Google Patents

고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법

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KR20190115531A
KR20190115531A KR1020180033260A KR20180033260A KR20190115531A KR 20190115531 A KR20190115531 A KR 20190115531A KR 1020180033260 A KR1020180033260 A KR 1020180033260A KR 20180033260 A KR20180033260 A KR 20180033260A KR 20190115531 A KR20190115531 A KR 20190115531A
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Abstract

본 발명은, 레이더 반사율이 높은 지역과 레이더 반사율이 낮은 지역을 연결하여 영상 전체의 긴밀도를 높임으로써, 지표 변위량 관측의 정확도를 높일 수 있는 고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따른 코너리플렉터는, 지지체(10); 지지체(10)의 상측에 설치되는 제1반사판(21)과, 제1반사판(21)의 좌측에 상방으로 돌출되게 구비되는 제2반사판(22) 및, 제1반사판(21)의 후측에 상방으로 돌출되게 구비되되 제2반사판(22)과 연결되게 구비되는 제3반사판(23)을 갖춘 반사기구(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 레이더 간섭방법은, 인공위성을 통해 관측지역에 전파를 송출하고, 관측지역의 반사파 중 상호 연계 범위 안에 드는 반사파를 연계하여 영상화하며, 2장 이상의 영상자료로부터 위상의 차이를 계산하는 레이더 간섭방법(Interferometric Synthetci Apereture Radar; InSAR)에 있어서, 상기 관측지역 중 반사파 간의 연계가 이루어지지 않는 지역에 코너리플렉터를 설치하여, 관측지역 내 반사파 간의 연계가 이어지도록 함으로써, 영상 전체의 긴밀도를 높이는 것을 특징으로 한다.

Description

고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법{Corner Reflector and Interferometric Synthetic Aperture Radar Using It}
본 발명은, 레이더 반사율이 높은 지역과 레이더 반사율이 낮은 지역을 연결하여 영상 전체의 긴밀도를 높임으로써, 지표 변위량 관측의 정확도를 높일 수 있는 고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법에 관한 것이다.
합성개구레이더(Synthetic Aperture Radar; SAR)란 센서에서 마이크로파 영역의 전파를 송신하고 산란체와 상호작용을 한 반사파를 수신하여 영상화하는 방식을 말한다.
SAR는 다른 위성영상 자료에 비하여 기상조건의 영향을 적게 받고, 이에 따라 이를 이용하여 2장 이상의 자료로부터 위상의 차이를 계산하는 레이더 간섭방법(Interferometric SAR)은 지표 변위의 관측에 있어 매우 이롭다.
InSAR를 이용한 지반 변위 측정은 대규모 지역을 지속적으로 관측할 수 있고, 지표 변위가 발생하고 있는 지역을 정밀하게 관측할 수 있다.
또한, InSAR 영상을 이용하면 재난 예방을 위한 관측 지도와 초기 대응을 위한 위험성 지도 및 지표 변위량 예상 지도를 제작할 수 있다.
그러나, 종래의 InSAR를 이용한 관측은, 도 1(도 1에서 점은 반사 강도가 높은 지점을 나타냄)에 도시된 바와 같이, 반사 강도가 높은 지역(예를 들어 도심지 또는 산림, 도 1에서 a,b)과 반사 강도가 낮은 지역(예를 들어 나지, 도 1에서 c)을 연계하기 어려워 긴밀도가 높은 영상을 수집하는 데 한계가 있었다.
따라서, 종래에는 레이더 간섭방법을 이용하여, 해당 지역의 지표 변위량을 관측할 시, 정확한 지표 변위량을 관측하기 어려웠다.
대한민국 등록특허 10-0425283호
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 레이더 반사율이 높은 지역과 레이더 반사율이 낮은 지역을 연결하여 영상 전체의 긴밀도를 높임으로써, 지표 변위량 관측의 정확도를 높일 수 있는 고정밀 관측을 위한 코너리플렉터 및 이를 이용한 레이더 간섭방법을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명의 제1과제의 해결 수단은,
지지체(10); 지지체(10)의 상측에 설치되는 제1반사판(21)과, 제1반사판(21)의 좌측에 상방으로 돌출되게 구비되는 제2반사판(22) 및, 제1반사판(21)의 후측에 상방으로 돌출되게 구비되되 제2반사판(22)과 연결되게 구비되는 제3반사판(23)을 갖춘 반사기구(20)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제2과제의 해결 수단은,
제1과제의 해결 수단에 있어서,
상기 제1,2,3반사판(21,22,23)은 좌우로 개구된 다수의 개구홀(21a,22a,23a)이 각각 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제3과제의 해결 수단은,
제1과제의 해결 수단 또는 제2과제의 해결 수단에 있어서,
상기 반사기구(20)는 지지체(10)에 좌우로 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제4과제의 해결 수단은,
제1과제의 해결 수단 또는 제2과제의 해결 수단에 있어서,
상기 반사기구(20)는 좌우로 회전가능하면서 상하로 회전가능하게 지지체(10)에 설치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제5과제의 해결 수단은,
제3과제의 해결 수단에 있어서,
상기 제1반사판(21)의 하측에 상측이 착탈가능하게 설치되고, 하측이 지지체(10)의 상측에 좌우로 회전가능하게 삽입설치되는 회전체(31)와; 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회전체(31)를 가압하는 회전고정체(32)를 갖춘 연결기구(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제6과제의 해결 수단은,
제4과제의 해결 수단에 있어서,
상기 지지체(10)의 상측에 하측이 좌우로 회전가능하게 삽입설치되고, 상측이 상방으로 개구된 'ㄷ'자 형상을 이루는 회전체(31')와; 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 상기 회전체(31')를 가압하는 회전고정체(32')와; 하측이 상기 회전체(31')의 상측에 상하로 회전가능하게 설치되고, 상측이 제1반사판(21)에 착탈가능하게 설치되는 회동체(33) 및; 상기 회전체(31')의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회동체(33)를 가압하는 회동고정체(34)를 갖춘 연결기구(30')를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 제7과제의 해결 수단은,
인공위성을 통해 관측지역에 전파를 송출하고, 관측지역의 반사파 중 상호 연계 범위 안에 드는 반사파를 연계하여 영상화하며, 2장 이상의 영상자료로부터 위상의 차이를 계산하는 레이더 간섭방법(Interferometric Synthetci Apereture Radar; InSAR)에 있어서,
상기 관측지역 중 반사파 간의 연계가 이루어지지 않는 지역에 코너리플렉터를 설치하여, 관측지역 내 반사파 간의 연계가 이어지도록 함으로써, 영상 전체의 긴밀도를 높이는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 과제의 해결 수단에 따른 본 발명은, 도심지와 나지(또는 논, 밭)가 이어지는 지역에 대한 영상 전체의 긴밀도를 높임으로써, 레이더 간섭방법을 통해 지표 변위량을 관측할 시, 보다 정확한 관측 값을 얻을 수 있다.
또한 본 발명은, 서로 이어지는 3개의 반사판(21,22,23)을 갖춤으로써, 인공위성(S)으로부터의 전파를 반사할 시, 전파가 3개의 반사판(21,22,23) 사이로 들어와 반사됨으로써, 전파 반사가 잘 이루어진다.
또한, 본 발명은, 반사기구(20)에 다수의 개구홀(21a,22a,23a)이 구비되어, 코너리플렉터가 지표면에 설치될 시 바람에 의해 넘어지거나, 반사율을 낮추는 물이 반사기구(20)에 고이는 것을 방지할 수 있다.
또한, 본 발명은 반사기구(20)의 좌우 위치 및 상하 위치를 조절할 수 있어, 인공위성의 전파 송출 각에 따라 반사기구(20)의 위치를 쉽게 조절할 수 있다.
도 1은 종래 기술을 설명하기 위한 도면이고,
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도이고,
도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 반사기구를 설명하기 위한 사시도이고,
도 4는 코너리플렉터를 농경지(논 밭) 또는 나지에 설치한 것을 나타낸 도면이고,
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터의 설치 상태를 나타낸 도면이고,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도이고,
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도이고,
도 8은 도 7의 X-X선 단면도이고,
도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 코너리플렉터의 사용 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 본 발명에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 쉽게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도이고, 도 3은 본 발명의 제1실시예에 따른 반사기구를 설명하기 위한 사시도로서, 도 2 및 도 3을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터의 구성을 설명하면 다음과 같다.
본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터는 지지체(10)와, 반사기구(20)를 포함한다. 본 실시예에서 코너리플렉터는 반사강도가 큰 철강 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.
상기 지지체(10)는 하단이 뾰족한 바 형상을 이룬다. 본 실시예에서 지지체(10)는 지표면에 고정될 수 있는 구조면 다양하게 변형실시될 수 있다.
상기 반사기구(20)는 제1반사판(21)과, 제2반사판(22)과, 제3반사판(23)을 갖추고서, 지지체(10)의 상측에 착탈가능하게 설치된다.
상기 제1반사판(21)은 다수의 개구홀(21a)을 구비하여, 지지체(10)의 상측에 착탈가능하게 설치된다. 본 실시예에서 제1반사판(21)은 볼트,너트 고정 타입으로 지지체(10)에 착탈가능하게 설치되지만, 제1반사판(21)이 지지체(10)에 착탈가능하게 설치될 수 있는 구조면 다양하게 변형실시될 수 있다. 또한 본 실시예에서 제1반사판(21)은 지지체(10)에 착탈가능하게 설치되지만, 지지체(10)와 일체형을 이룰 수도 있다. 그리고 본 실시예에서 제1반사판(21)은 사각판 형상을 이룬다.
상기 제2반사판(22)은 다수의 개구홀(22a)을 구비하여 제1반사판(21)의 좌측에 상방으로 돌출되게 구비된다. 본 실시예에서 제2반사판(22)은 사각판 형상을 이룬다.
상기 제3반사판(23)은 다수의 개구홀(23a)을 구비하여 제1반사판(21)의 후측에 상방으로 돌출되게 구비되되 제2반사판(22)과 연결되게 구비된다. 본 실시예에서 제3반사판(23)은 사각판 형상을 이룬다.
도 4는 코너리플렉터를 농경지(논 밭) 또는 나지에 설치한 것을 나타낸 도면(도 4에서 점은 기준 강도 이상의 반사파를 송출하는 지점)이고, 도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터의 설치 상태를 나타낸 도면으로서, 도 4 및 도 5를 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 코너리플렉터를 이용한 레이더 간섭방법을 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 레이더 간섭방법은, 인공위성을 통해 관측지역에 전파를 송출하고, 관측지역의 반사파 중 상호 연계 범위 안에 드는 반사파를 연계하여 영상화하며, 2장 이상의 영상자료로부터 위상의 차이를 계산하는 데 있어서, 상기 관측지역 중 반사파 간의 연계가 이루어지지 않는 지역에 코너리플렉터를 설치하여, 관측지역 내 반사파 간의 연계가 이어지도록 함으로써, 영상 전체의 긴밀도를 높인다.
이를 자세히 설명하면, 본 실시예에서 코너리플렉터를 이용한 레이더 간섭방법은, 코러리플렉터를 거점에 설치하여, 관측지역에 대한 영상을 수집함으로써 이루어진다.
관측지역 중 전파 반사 잘 이루어지는 도심지(도 4에서 a)와 산림(또는 도심지, 도 4에서 b)은, 기준 강도 이상을 가지면서 상호 연계 범위 안에 드는 반사지점이 충분하여, 상기 반사지점의 반사파를 이용하여 상기 도심지 또는 산림에 대한 정확한 영상을 수집할 수 있다.
한편, 나지는 전파 반사가 잘 이루어지지 않아, 기준 강도 이상의 반사파를 반사하는 반사지점을 얻기 어렵다.
따라서, 상기 도심지와 산림 사이에 나지가 존재할 경우, 상기 도심지와 산림 사이에 기준 강도 이상의 반사파를 반사하는 반사지점이 존재하지 않아, 상기 도심지와 산림의 반사파를 연계하기가 어렵기 때문에, 관측지역에 대한 긴밀한 영상을 수집하는 데 한계가 있다.
이에 따라, 본 실시예에서는 도 4에 도시된 바와 같이 나지(c)의 거점지역(p)에 코너리플렉터를 설치(필요에 따라 다수 개 설치)하여, 나지(c)에서 기준 강도 이상의 반사파가 반사되도록 하고, 상기 반사파가 도심지와 산림의 반사파와 연계되게 함(상호 연계 범위 안에 들게 함)으로써, 관측지역에 대한 긴밀한 영상을 수집할 수 있다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 코너리플렉터의 제2반사판(22) 또는 제3반사판(23)이 인공위성(S)의 전파 송출 방향과 대향되게 위치하도록, 관측 지표면 중 반사율이 낮은 나지의 거점지역(p)에 코너리플렉터를 경사지게 설치한다.
이와 같이 코너리플렉터가 설치되면, 관측지역에 대한 영상을 수집할 시, 나지에서 안정된 진폭의 반사강도를 얻을 수 있어, 수집 영상의 전체적인 진폭을 안정화할 수 있다.
따라서, 본 실시예는 도심지와 나지(또는 논, 밭)가 이어지는 지역에 대한 영상 전체의 긴밀도를 높임으로써, 시간 차이(예를 들어 1달 차이 또는 1년 차이) 를 갖는 2장 이상의 수집영상을 통해 지표 변위량을 관측할 시, 보다 정확한 관측 값을 얻을 수 있다.
한편, 본 실시예에서 반사기구(20)는, 서로 이어지는 3개의 반사판(21,22,23)을 갖춤으로써, 인공위성(S)으로부터의 전파를 반사할 시, 전파가 3개의 반사판(21,22,23) 사이로 들어와 반사됨으로써, 전파 반사가 잘 이루어지도록 한다.
또한, 본 실시예에서 반사기구(20)는 다수의 개구홀(21a,22a,23a)을 구비하는 데, 이를 통해 코너리플렉터가 지표면에 설치될 시 바람에 의해 넘어지거나, 반사율을 낮추는 물이 반사기구(20)에 고이는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도로서, 도 6을 참조하여 본 발명의 제2실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 코너리플렉터는, 반사기구(20)가 지지체(10)에 좌우로 회전가능하게 설치된다. 본 실시예에서 코너리플렉터는 상기 회전 구조를 이루기 위해 제1실시예의 코너리플렉터에서 일부 구성이 부가된다.
본 실시예에 따른 코너리플렉터는 제1실시예에 따른 코너리플렉터에서 연결기구(30)를 더 포함한다.
상기 연결기구(30)는 회전체(31)와, 회전체(31)를 고정하는 회전고정체(32)를 갖춘다.
상기 회전체(31)는 제1반사판(21)의 하측에 상측이 착탈가능하게 설치되고, 하측이 지지체(10)의 상측에 좌우로 회전가능하게 삽입설치된다.
상기 회전고정체(32)는 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회전체(31)를 가압 고정한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 코너리플렉터는 반사기구(20)를 좌우로 회전할 수 있어, 지표면(농경지, 나지)에 코너리플렉터를 경사지게 배치한 후, 반사기구(20)의 좌우 위치를 조절하여, 반사기구(20)가 인공위성의 전파 송출 방향과 대향되게 위치하도록 위치 조절하기가 쉽다.
한편, 본 실시예에서는 본 실시예의 코너리플렉터를 이용하여 제1실시예와 같은 레이더 간섭방법으로 지표 변위량을 관측할 수 있다.
도 7은 본 발명의 제3실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하기 위한 단면도이고, 도 8은 도 7의 X-X선 단면도이고, 도 9는 본 발명의 제3실시예에 따른 코너리플렉터의 사용 상태를 나타낸 도면으로서, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 제3실시예에 따른 코너리플렉터를 설명하면 다음과 같다.
본 실시예에 따른 코너리플렉터는, 반사기구(20)가 좌우로 회전가능하면서 상하로 회전가능하게 지지체(10)에 설치된다. 본 실시예에서 코너리플렉터는 상기 좌우 회전, 상하 회전 구조를 이루기 위해 제1실시예의 코너리플렉터에서 일부 구성이 부가된다.
본 실시예에 따른 코너리플렉터는 제1실시예에 따른 코너리플렉터에서 연결기구(30')를 더 포함한다.
상기 연결기구(30')는 회전체(31')와, 회전고정체(32')와, 회동체(33) 및, 회동고정체(34)를 갖춘다.
상기 회전체(31')는 지지체(10)의 상측에 하측이 좌우로 회전가능하게 삽입설치되고, 상측이 상방으로 개구된 'ㄷ'자 형상을 이룬다.
상기 회전고정체(32')는 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 상기 회전체(31')를 가압 고정한다.
상기 회동체(33)는 하측이 상기 회전체(31')의 상측에 상하로 회전가능하게 설치되고, 상측이 제1반사판(21)에 착탈가능하게 설치된다.
상기 회동고정체(34)는 상기 회전체(31')의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회동체(33)를 가압 고정한다.
이와 같은 본 실시예에 따른 코너리플렉터는 반사기구(20)를 좌우 및 상하로 회전할 수 있어, 지표면(농경지, 나지)에 코너리플렉터를 직립 배치한 후, 도 9에 도시된 바와 같이 반사기구(20)의 좌우, 상하 위치를 조절하여, 반사기구(20)가 인공위성의 전파 송출 방향과 대향되게 위치하도록 위치 조절하기가 쉽다. 특히 본 실시예에서는 관측지역을 통과하는 인공위성의 전파 송출 각에 따라 반사기구(20)의 좌우 위치 및 상하 위치를 조절할 수 있어, 다양한 설치 환경에 적절하게 대응할 수 있다.
한편, 본 실시예에서는 본 실시예의 코너리플렉터를 이용하여 제1실시예와 같은 레이더 간섭방법으로 지표 변위량을 관측할 수 있다.
한편, 상기 본 발명의 실시예의 구체적인 예시는 본 발명을 설명하기 위한 것으로, 이에 한정되는 것이 아니고, 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하며, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
10; 지지체 20; 반사기구
21; 제1반사판 21a; 개구홀
22; 제2반사판 22a; 개구홀
23; 제3반사판 23a; 개구홀
30,30'; 연결기구 31,31'; 회전체
32,32'; 회전고정체 33; 회동체
34; 회동고정체 S; 인공위성

Claims (7)

  1. 지지체(10); 지지체(10)의 상측에 설치되는 제1반사판(21)과, 제1반사판(21)의 좌측에 상방으로 돌출되게 구비되는 제2반사판(22) 및, 제1반사판(21)의 후측에 상방으로 돌출되게 구비되되 제2반사판(22)과 연결되게 구비되는 제3반사판(23)을 갖춘 반사기구(20)를 포함하는 것을 특징으로 하는 코너리플렉터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2,3반사판(21,22,23)은 좌우로 개구된 다수의 개구홀(21a,22a,23a)이 각각 구비되는 것을 특징으로 하는 코너리플렉터.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사기구(20)는 지지체(10)에 좌우로 회전가능하게 설치되는 것을 특징으로 하는 코너리플렉터.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 반사기구(20)는 좌우로 회전가능하면서 상하로 회전가능하게 지지체(10)에 설치되는 코너리플렉터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제1반사판(21)의 하측에 상측이 착탈가능하게 설치되고, 하측이 지지체(10)의 상측에 좌우로 회전가능하게 삽입설치되는 회전체(31)와; 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회전체(31)를 가압하는 회전고정체(32)를 갖춘 연결기구(30)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코너리플렉터.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 지지체(10)의 상측에 하측이 좌우로 회전가능하게 삽입설치되고, 상측이 상방으로 개구된 'ㄷ'자 형상을 이루는 회전체(31')와; 지지체(10)의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 상기 회전체(31')를 가압하는 회전고정체(32')와; 하측이 상기 회전체(31')의 상측에 상하로 회전가능하게 설치되고, 상측이 제1반사판(21)에 착탈가능하게 설치되는 회동체(33) 및; 상기 회전체(31')의 상측에 좌우로 이동가능하게 삽입나사산 체결되어, 회동체(33)를 가압하는 회동고정체(34)를 갖춘 연결기구(30')를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 코너리플렉터.
  7. 인공위성을 통해 관측지역에 전파를 송출하고, 관측지역의 반사파 중 상호 연계 범위 안에 드는 반사파를 연계하여 영상화하며, 2장 이상의 영상자료로부터 위상의 차이를 계산하는 레이더 간섭방법(Interferometric Synthetci Apereture Radar; InSAR)에 있어서,
    상기 관측지역 중 반사파 간의 연계가 이루어지지 않는 지역에 코너리플렉터를 설치하여, 관측지역 내 반사파 간의 연계가 이어지도록 함으로써, 영상 전체의 긴밀도를 높이는 것을 특징으로 하는 레이더 간섭방법.
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