전구급 레이더 성능 분석을 위한 레이더 모델링 및 시뮬레이션 기법 연구

박, 명훈^* ; 김, 정 ; 이, 성균 ; 고, 진용 ; 장, 재덕

LIG넥스원 M&S팀 수석연구원

Radar Modeling and Simulation for Theater-Level Radar Performance Analysis

Myunghoon Park^* ; Jeong Kim ; Sungkyun Lee ; Jinyong Go ; Jaedeok Jang

Chief research engineer, M&S Team, LIG Nex1

Correspondence to: ^*Myunghoon Park 333 Pangyo-ro, Bundang-gu, Seongnam-si, Gyeonggi-do, 13488, Republic of Korea Tel: +82-31-5179-7267 Fax: +82-31-5179-7086 E-mail: pmh604god@gmail.com

초록

본 연구에서는 전구급 수준의 레이더 성능 분석을 위한 단순화된 통합 모의 모델을 제시하였다. 제안한 모델은 탐지 커버리지 기반 탐색 영역 정의와 SNR 스케일링을 이용하여 거리와 표적 RCS 변화에 따른 수신 신호 특성을 계산하며, 이를 기반으로 탐지확률과 거리 및 각도 측정 오차를 생성한다. 또한 강우 환경에 의한 전파 감쇠를 ITU-R 권고 기반 특정 감쇠 모델을 이용하여 SNR 계산에 반영하였다. 시뮬레이션 결과 거리 증가에 따른 SNR 감소와 탐지확률 저하, 그리고 측정 오차 증가 특성이 일관되게 나타났으며 강우 환경에서는 이러한 성능 저하가 뚜렷하게 나타남을 확인하였다. 제안한 모델은 제한된 시스템 제원 환경에서도 전구급 수준의 레이더 성능 민감도 분석을 수행할 수 있는 모의 프레임을 제공한다.

Abstract

This paper presents a simplified integrated simulation model for analyzing radar performance at the theater level. The proposed framework defines the surveillance region using a detection coverage model and evaluates received signal characteristics through ratio-based signal-to-noise ratio (SNR) scaling with respect to range and target radar cross section (RCS). Detection probability as well as range and angular measurement errors are estimated based on the calculated SNR. Rain attenuation is incorporated using the specific attenuation model recommended by ITU-R and is directly reflected in the SNR calculation. Simulation results show that the SNR decreases with range, resulting in the degradation of detection probability and an increase in measurement errors, while rain conditions further intensify this performance degradation. The proposed model provides an efficient framework for theater-level radar performance sensitivity analysis when system parameters are limited.

Keywords:

Radar Performance Analysis, Theater-Level Simulation, Signal-to-Noise Ratio, SNR, Probability of Detection, Pd, Rain Attenuation, Radar Modeling and Simulation

키워드:

레이더 성능 분석, 전구급 모의, 신호 대 잡음비, 탐지확률, 강우 감쇠, 레이더 M&S

References

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