ArcSAR 시스템 설계 및 제작

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ArcSAR 시스템 설계 및 제작ArcSAR 시스템 설계 및 제작

2009. 3. 27. 2009. 3. 27. 대한원격탐사학회 춘계학술발표회 대한원격탐사학회 춘계학술발표회

1) 조성준 , 2) 이훈열 , 1) 김광은 , 2)1) 이재희 , 1) 성낙훈1) 한국지질자원연구원2) 강원대학교 지구물리학과

Engineering geophysicsEngineering geophysics


Agenda

• 연구배경 및 목적• Concept of ArcSAR• Hardware configuration of ArcSAR• Imaging geometry of ArcSAR• Arc rail system• 향후 추진 계획



연구배경 및 목적

• 레일형 GB-SAR 는 반복측정을 통해 mm 이내의 변형까지 감지할 수 있는 높은 분해능을 자랑

• 레일을 모니터링 위치에 고정시켜야 하는데 고정밀 레일의 제작비용이 매우 비싸며 , 측정장치의 운반과 설치 역시 매우 복잡

• 차량에 원형레일을 탑재하여 신속한 기동을 확보• 합성구경의 길이를 늘리며 영상영역을 확장한 Arc-

SAR 개발



GB-SAR(KIGAM-KNU)

DInSAR tested: Phase stability of 1° (0.1mm range) was achieved for several hours for stable reflectors, rendering phase change of 10 ° to be assured (1mm accuracy).

PSInSAR displacement measurement: R2=0.9999 achieved.

GB-SAR can be used for various applications such as:Safety monitoring of natural or anthropogenic structuresMicrowave backscattering properties of targetNew SAR system concept design



System Configuration

T X R X O U TINM o t io nC o n t ro l

GP IB

T x V - p o lT x H - p o l

R x H - p o lR x V - p o l



GB-SAR System(KIGAM-KNU)



ArcSAR Concept

AWSAWS



GB-SAR vs ArcSAR

GB-SAR ArcSAR(World first)

Scan Type Linear Arc

Scan Load Heavy Light

RF stability Stable Stable

Resolution HighHigher due to wider azimuth bandwidth

Installation Ground-fixedAutomobile: higher mobility

Phase repeatability High Low (Still now)

SAR focusing Conventional New

Major applicationDInSAR change detection

Emergency Mapping(Still now)DInSAR change detection (future)



ArcSAR Hardware configuration



VNA(Vector Network Analyzer)

Stepped frequencyBoth of Tx and RxFlexibility10 MHz – 20 GHz



Antenna(C-band)

H-Pol radiation pattern

Dual-

Polarimetric

Square Horn

Antenna

Frequency(GHz) 5.0~5.6 5.0~5.6

Beam WidthE-Plane(deg) 15(nominal) 12.1~13

H-Plane(deg) 15(nominal) 15.5~17.5

Gain(dBi) 20(nominal) 20.5 min.(20.5~21.8)

VSWR 1.5 max. 1.4 max.

Isolation 35dB 이하 50dB 이하

Weight(kg) 4 max. 3.1 max.

Input Impedance(Ω) 50 50



Antenna(X-band)

항목 시험결과

Frequency [GHz] 9.65 ± 0.5

Return loss [dB] -14.3 max

Isolation [dB] -40 max

Gain [dBi] 21.7 min

Connector Type N female

Input Impedance [Ω] 50



Amp

Operating Freq.: 2~6 GHzPower Gain: 34 dB Maximum input: 6 dBm

Operating Freq.: 8~10.5 GHzOutput Power: 6 W



Controller (PXI) and RF switch



Acquisition software

Start

Initialize all system

Move to start position

Acquisition Call cal:VV:Switching:Call cal:VH:Switching:Call cal:HV:Switching:Call cal:HH:Switching

End

Move or Stop

Callibration

Save data



Design of a arc-rail



ArcSAR Standard Mode: 360˚ coverage with moderate resolution

ArcnIntegratioCoherent:

,Wavelength:

where

2:ResolutionAngular

s

s

L

λ

L



ArcSAR Spot Mode: Limited coverage with higher resolution

ArcnIntegratioCoherent:

,Wavelength:

where

2:ResolutionAngular

s

s

L

λ

L



Arc rail system



Arc rail lift



향후 추진계획

• 현장 테스트 (GB-SAR 와 비교실험 )• 위치보정 알고리듬 개발• 모니터링 테스트

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