Ryu et al., KJKIEES 2020 · Vol.31 No.1
LFM Ranging 파라미터
식 16 — 유효 ξ 조건
(fD−fc)·c/2R > ξ > 2·PRF²/(P+α)
상한: 클러터 침범 방지 조건
하한: 거리 분해능 확보 조건
하한 조건 파라미터
버스트 펄스 수 P 8
Zero padding α 4
PRF 87 kHz
상한 조건 파라미터
표적 거리 R 63 km
표적 도플러 fD 21 kHz
클러터 경계 fc 2 kHz
하한 ξ_min
—
MHz/s
상한 ξ_max
—
MHz/s
유효 범위 폭
—
MHz/s
설계 가능
—
—
ξ 설계 공간 — 상한(초록)과 하한(주황) 사이의 초록 구간이 유효 범위
■ 상한 이하: 클러터가 표적을 덮지 않는 구간   ■ 하한 이상: 거리 분해능이 확보되는 구간   ■ 두 조건 동시 만족 = 유효 설계 구간
표적 속도별 최대 탐지거리 — 현재 ξ 유효 중심값 적용
주황 × = 논문 비행시험 검증값 (250 m/s, 63 km)
2단계 빔 운용 절차
STEP 1
빔 그리드 형성
관심 영역을 N×N 드웰로 분할.
각 드웰은 특정 방향각 영역에 대응.
STEP 2
1단계 — 초기 탐색
모든 드웰에 HPRF 초기 탐색 빔 조사.
속도 성분만 확인.
STEP 3
SNR 판단 → 자원 할당
도플러 처리 후 SNR이 임계값 이상이면 위협 속도 영역에 표적이 있는 것으로 판단. 해당 드웰에만 2단계 할당.
STEP 4
2단계 — 상세 탐색
LFM Ranging 버스트 3종 조사. 거리 확정.
위협 표적 최종 확인.
SNR 임계값이 필요한 이유
레이다 수신 신호에는 항상 열잡음이 섞입니다. 단순히 도플러 빈에 신호가 있다고 표적이라고 할 수 없습니다. SNR(신호 대 잡음비)이 임계값 이상일 때만 진짜 표적 반사 신호라고 판단합니다. 임계값이 낮으면 잡음을 표적으로 오인(오탐)하고, 너무 높으면 진짜 표적을 놓칩니다(미탐). 논문에서는 HPRF의 coherent integration으로 SNR을 높여 장거리에서도 이 임계를 넘길 수 있도록 설계합니다.
시나리오 설정
그리드 크기 N×N 5×5
드웰이 많을수록 2단계 자원 절약 효과가 두드러집니다
탐지 임계 SNR 12 dB
낮으면 오탐 증가, 높으면 미탐 증가
빔 그리드 — 드웰 상태
미탐색
1단계 탐색 중
속도 성분 탐지
2단계 LFM 탐색
위협 확인 완료
시뮬레이션 시작 후 각 단계가 여기에 표시됩니다.
탐색 드웰
0
/ 25
위협 탐지
0
표적 확인
2단계 절약
—
% 드웰 생략
운용 로그
// 2단계 빔 운용 시뮬레이터
// 표적 추가 후 시작 버튼을 누르세요
자원 할당 현황
1단계에서 위협 속도 성분이 탐지된 드웰에만 2단계 자원(LFM Ranging)을 할당합니다.
표적이 없는 대부분의 드웰은 1단계만 하고 넘어가므로 전체 자원의 대부분을 절약할 수 있습니다.