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a) 2차원 배열 구조의 다수의 안테나 복사소자를 갖는 레이더에서 SAR 기하 변수를 이용하여 생성된 균일 분포 안테나 패턴에, SAR 기하 변수와 SAR 입력 변수를 이용하여 계산된 거리 모호 영역과, SAR 입력 변수, 레이더 시스템으로부터 설정된 주엽 변수 및 부엽 변수를 적용하여 결정되는 안테나 마스크 템플릿(mask template)을 반복적 최적화 기법을 이용하여 설계하는 단계; 및
b) PSO(Particle Swarm Optimization) 기법을 이용하여 위상 배열 안테나의 진폭과 위상의 최적의 분포를 찾아내어, 상기 설계된 안테나 마스크 템플릿에 안테나 복사 패턴을 합성하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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제1항에 있어서,
상기 단계 a)(안테나 마스크 템플릿의 설계 단계)는,
a-1) SAR(Synthetic Aperture Radar:고해상도 영상 레이더) 기하 변수를 이용하여 균일 분포 안테나 패턴을 생성하는 단계;
a-2) SAR 기하 변수와 SAR 입력 변수를 이용하여 거리 방향의 부엽 패턴으로부터 주엽으로 동시에 수신되는 거리 모호 영역을 계산하는 단계;
a-3) 상기 단계 a-1)에서 생성된 균일 분포 안테나 패턴에 상기 단계 a-2)에서 계산된 거리 모호 영역과, SAR 입력 변수, 레이더 시스템으로부터 설정된 주엽 변수 및 부엽변수를 적용함으로써 최종 안테나 마스크 템플릿을 결정하는 단계;
a-4) 상기 결정된 안테나 마스크 템플릿을 이용하여 RAR(Range Ambiguity Ratio)과 NESZ(Noise Equivalent Sigma Zero)를 계산하는 단계; 및
a-5) 안테나 주엽과 부엽에 대한 마스크 템플릿을 최종적으로 설정하기 위하여, 상기 계산된 NESZ와 주엽 변수인 스워스 폭(swath width)을 기준으로 안테나 주엽에 대한 템플릿을 결정하고, 상기 계산된 RAR 값을 만족할 수 있도록 반복적 최적화 기법을 이용하여 상기 계산된 거리 모호 영역에서의 템플릿 폭을 결정함으로써 안테나 부엽에 대한 템플릿을 결정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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제2항에 있어서,
상기 단계 a-1)에서의 SAR 기하 변수는 고도, 입사각, 스워스 폭을 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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제2항에 있어서,
상기 단계 a-2)에서의 SAR 입력 변수는 PRF(pulse repetition frequency), 출력 전력, 펄스 폭(pulse width)을 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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제1항에 있어서,
상기 단계 b)(안테나 마스크 템플릿에 안테나 복사 패턴을 합성하는 단계)는,
b-1) 안테나 개구면에 균일하게 분포하는 송수신 모듈의 진폭과 위상의 최적의 분포 계수를 찾기 위하여 소정 개수의 개체(particle; 송수신 모듈의 진폭과 위상의 분포 계수를 갖는 한 개의 조합)를 생성하는 단계;
b-2) 상기 생성된 개체들의 위치 및 속도를 초기화하는 단계;
b-3) 상기 모든 개체의 정보를 이용하여 상기 안테나 마스크 템플릿에 안테나 복사 패턴을 합성하는 단계;
b-4) 상기 각 개체들에 대하여 마스크 패턴, 빔 패턴 및 안테나 지향도가 목표 함수를 만족하는지를 판별하는 단계; 및
b-5) 상기 목표 함수를 만족하는 개체에 대하여 적응도에 대한 평가를 수행함으로써 안테나 복사 패턴 합성을 마무리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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제5항에 있어서,
상기 단계 b-3)에서의 안테나 복사 패턴을 합성함에 있어서, 합성의 속도와 정확도를 향상시키기 위하여 영상 레이더 변수를 기본으로 적응형 가중치를 설정하여 반영하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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7
제5항에 있어서,
상기 단계 b-4)의 판별에서, 각 개체들에 대한 마스크 패턴, 빔 패턴 및 안테나 지향도가 목표 함수를 만족하지 못하면,
b-6) 개체들 상호 간에 목표 함수를 비교하는 단계;
b-7) 비교 결과를 바탕으로 인접한 개체들 간에 가장 우수한 개체의 정보를 국부적으로 선정하는 동시에 전체 개체들 중 가장 우수한 개체의 정보를 전역적으로 선정하는 단계; 및
b-8) 선정된 개체 정보를 바탕으로 개체들의 위치와 속도를 재설정하여 상기 안테나 복사 패턴 합성에 반영하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 고해상도 영상 레이더의 안테나 복사패턴 합성방법
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