해상 레이다 운용을 위한 동적 다중경로 Null 완화 기법 비교 연구

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

LIG넥스원 M&S팀 수석연구원

Comparative Study on Mitigation Strategies for Dynamic Multipath Nulls in Maritime Radar Operations

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

해상 환경에서 운용되는 레이다는 해면 반사에 의한 다중경로 간섭으로 특정 거리 구간에서 수신 전력이 급격히 감소하는 널(null) 현상을 경험한다. 실제 해상에서는 해면이 시간에 따라 변동하므로 널 위치 또한 이동하며, 이는 장거리 탐지 성능의 불안정성을 초래할 수 있다. 본 연구에서는 지구 곡률을 고려한 2-ray 전파 모델과 시간 가변 해면 모델을 결합하여 동적 해상 환경에서의 수신 전력 분포를 분석하고, 운용 관점의 first-null band를 정의하였다. 이를 기반으로 고정 보조 주파수 운용과 매 dwell마다 재최적화하는 반응형 이중 주파수 운용의 성능을 비교하였다. 시뮬레이션 결과, 반응형 운용은 널 중심 이동에 효과적으로 대응하여 보다 안정적인 전력 개선 성능을 확보하는 것으로 나타났다.

Abstract

Radar systems operating in maritime environments experience multipath interference caused by sea-surface reflections, resulting in significant power attenuation at specific ranges, known as null regions. Since the sea surface varies over time, the null location migrates and may degrade long-range detection stability. In this study, a dynamic two-ray propagation model incorporating Earth curvature and time-varying sea-surface effects was developed to analyze the spatio-temporal distribution of received power, and an operational first-null band was defined. The performance of a fixed secondary frequency scheme was compared with a dwell-based reactive adaptive scheme. Simulation results show that the reactive strategy provides more stable power improvement at the null center under dynamic conditions.

Keywords:

Multipath Propagation, Maritime Radar, Sea-Surface Reflection, First-Null Band, Frequency Diversity, Reactive Adaptive Operation

키워드:

다중경로 전파, 해상 레이다, 해면 반사, First-Null 대역, 주파수 다이버시티, 반응형 적응 운용

References

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