합성개구소나 영상에서 Sway 보정을 위한 Mosaic PGA 알고리즘의 주요 변수 영향 분석

이지은¹^{, *} ; 성우제² ; 신기철³ ; 이재준⁴ ; 김상윤³

1서울대학교 해양시스템공학연구소 객원연구원/㈜어쿠스틱랩 연구소 이사
2서울대학교 조선해양공학과 명예교수/㈜어쿠스틱랩 연구소 상임고문
3LIG넥스원 해양연구소 수석연구원
4LIG넥스원 해양연구소 선임연구원

Analysis of the Influence of Key Parameters in the Mosaic PGA Algorithm for Sway Compensation in Synthetic Aperture Sonar Imaging

Ji-Eun Lee¹^{, *} ; Woojae Seong² ; Kee-Cheol Shin³ ; Jaejun Lee⁴ ; Sangyun Kim³

1Visiting researcher, Research Institute of Marine System Engineering, Seoul National University/Director, R&D Center, Acoustic Lab. Co., Ltd.
2Professor Emeritus, Dept. of Naval Architecture and Ocean Engineering, Seoul National University/Senior Advisor, R&D Center, Acoustic Lab. Co., Ltd.
3Chief research engineer, Maritime R&D Center, LIG Nex1
4Research engineer, Maritime R&D Center, LIG Nex1

Correspondence to: *Ji-Eun Lee R&D Center, Acoustic Lab. Co., Ltd. Rm.1008, Bld.D, 520 Misa-daero, Hanam-si, Gyeonggi-do, 12925, Republic of Korea Tel: +82-32-216-1201 Fax: +82-2-6499-1206 E-mail: jieunlee@acousticlab.co.kr

초록

본 논문에서는 합성개구소나(SAS) 영상의 sway로 인한 위상 오차를 보정하기 위해 mosaic phase gradient autofocus(mPGA) 알고리즘을 적용하고, 주요 변수의 영향을 분석하였다. sway 크기, 표적 위치, frame 크기, Bandwidth를 변수로 실험한 결과, sway가 커지거나 표적이 개구 중심에서 벗어날수록 보정 성능이 저하되었다. Frame 크기는 성능에는 큰 영향을 미치지 않았으나 처리시간에 비례하였다. 또한 wideband 신호에서도 해상도와 초점화 성능을 확인하였다.

Abstract

This study investigates the effects of key parameters on the mosaic phase gradient autofocus (mPGA) algorithm for sway compensation in synthetic aperture sonar (SAS) imaging. Experiments varying sway amplitude, target position, frame size, and signal bandwidth showed that larger sway and off-center targets degrade performance, while frame size mainly affects processing time. Applying wideband signals confirm both resolution and focusing quality.

Keywords:

Synthetic Aperture Sonar, mPGA(Mosaic Phase Gradient Autofocus), Sway Compensation, Autofocus

키워드:

합성개구소나, Sway 보정, 자동초점화

Acknowledgments

이 논문은 2025년도 방위사업청의 재원과 국방기술진흥연구소의 지원으로 수행 중인 ”기뢰탐지용 무인잠수정 군집 운용 기술 (KRIT-CT-23-035 (2023. 11. 30))” 과제 연구결과의 일부이다.

References

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