레이다를 이용한 영상 형성에는 크게 RBGM(Real Beam Ground Map)과 DBS(Doppler Beam Sharpnening), 그리고 SAR(Synthetic Aperture Radar) 모드가 있다. 이 중 DBS와 SAR 모드는 고해상도 영상을 제공하지만, 도플러 처리를 필요로 하기 때문에 전방에 대한 영상 형성에 있어서 제한적이다.
RBGM 모드는 레이다로 획득한 거리 방향 신호(Range Profile)를 최소한의 신호처리를 거쳐 영상 형태로 보여주는 모드이다. 전방 혹은 사용자가 지정한 일정 영역을 스캔하며 매 방향 얻어진 거리 방향 신호를 영상 맵핑을 통하여 실시간으로 화면 전시기에 전시한다. 이때 영상은 일반적으로 신호의 크기에 따라서 Gray scale로 변환되어 사용자에게 흑백 형태의 이미지로 제공된다.
RBGM 모드는 복잡하거나 연산량이 많은 신호처리가 요구되지 않기 때문에 다른 영상 모드들에 비해 영상 형성 속도가 빠르다. 또한 자유로운 파형 선택을 통해 거리 방향으로 높은 해상도를 가질 수 있으며, 상대적으로 먼 거리에 대한 영상을 형성할 수 있다. 사격 통제 레이다에서 전방 영역의 지형 정보 파악을 위한 일차적인 영상 제공 수단이나 GMTI(Ground Moving Target Indication) 결과의 배경으로 사용되어 지상 이동 표적의 움직임 파악을 용이하게 하는 등 다양한 활용도가 있는 모드이다.
지상시험 과정에서 획득한 RBGM 영상으로, 표적모의기가 아닌 주변 지형으로부터 수신된 신호를 보여주고 있다. 근거리에서 잡음 성분과 클러터 성분이 확인되는 것을 볼 수 있고, 클러터 성분에 대해서는 RBGM 알고리즘의 특성(좋은 거리 해상도와 빔 폭에 의한 방위각 해상도)이 나타나는 것을 확인할 수 있다.
비행시험 단계에서는 항공기 기동과 항법 장치 성능에 의한 빔 조향 성능이나 직하방 방향의 부엽(Altitude Line Echo) 성분의 영향과 같이 지상시험에서 확인하기 어려운 항목들을 점검할 수 있다. 또한 표적 모의기가 아닌 코너 반사기나 루네부르크 렌즈(Luneburg lens) 반사기 같은 점 표적(point-like 표적)을 배치하여, 해상도와 영상 형성 거리 등 설계한 알고리즘의 성능을 검증한다.
제시된 RBGM 영상을 획득한 시험에서는 성능 점검 차원에서 표적을 따로 배치하지 않았으며, 관측 영역은 크게 바다와 육상, 그리고 호수로 이루어져 있다. 전방 80 NM 범위에 대해 영상이 형성되었으며, 물이 있는 바다와 호수는 반사가 적어 검게 나타나 대략적인 지형 및 해안선 등이 식별됨을 알 수 있다.
출처
- 항공용 전방 관측 레이다에서의 RBGM 영상 형성(한국전자파학회지, 2021.06)
의견을 남겨주세요