InSAR 고도계의 높이 및 각도 추정에 대한 모의실험

Abstract

본 논문에선 Interferometric Synthetic Aperture Radar(InSAR) 고도계의 측정값인 거리와 도래각(Angle of Arrival: AOA)을 실제 수치 표고 자료(Degital Elevation Model: DEM)상에서 모의실험하여 얻었다. 이 때 거리 측정값을 얻기 위해서 필요한 원시 데이터 및 압축 데이터의 결과도 나타냈다. 도래각은 안테나 간의 위상 차이로부터 Deterministic Maximum Likelihood Estimator(DMLE)를 사용하여 구했다. 거리 빈(range bin)의 크기와 펄스 반복 주기(PRI: Pulse Repetition Interval)가 실제 수치 표고 자료의 셀 크기에 비해 작기 때문에 모의실험에 적합하지 않다. 따라서 본 논문에서는 선형 보간법을 이용하여 해상도가 높은 수치 표고 자료를 생성하여 모의실험하였다. 서론 부분에서 InSAR 고도계를 소개하였고, 고도와 각도를 구하는 방법에 대해서 설명하였으며, 모의실험 부분에서 위에 소개된 방법의 성능을 보였다. We present a simulation study of an algorithm for the range and angle of arrival(AOA) estimation with an interferometric synthetic aperture radar(InSAR) altimeter using a real digital elevation model(DEM). We also illustrate a step-by-step procedure of generating raw InSAR data, as well as their range and azimuth compressed data, which is to be used for the subsequent altitude and angle estimation. The AOA is estimated using a deterministic maximum likelihood estimator(DMLE) applied to the first arrived point for each pulse in the compressed data obtained with three antennas. The range bin size and the pulse repetition interval(PRI) are much smaller than the cell size of the DEM used in this study. To make the DEM compatible to the radar parameters, we first generate a higher resolution DEM by linearly interpolating the given DEM. After a brief description of the principle of the InSAR altimeter, the algorithms for altitude and angle estimation are presented, and their performance is assessed through simulation.