DOI QR코드

DOI QR Code

Automatic Algorithm for Extracting the Jet Engine Information from Radar Target Signatures of Aircraft Targets

항공기 표적의 레이더 반사 신호에서 제트엔진 정보를 추출하기 위한 자동화 알고리즘

  • 양우용 (한국과학기술원 전기 및 전자공학과) ;
  • 박지훈 (한국과학기술원 전기 및 전자공학과) ;
  • 배준우 (삼성탈레스) ;
  • 강성철 (삼성탈레스) ;
  • 김찬홍 (국방과학연구소) ;
  • 명로훈 (한국과학기술원 전기 및 전자공학과)
  • Received : 2014.02.25
  • Accepted : 2014.04.16
  • Published : 2014.06.30

Abstract

Jet engine modulation(JEM) is a technique used to identify the jet engine type from the radar target signature modulated by periodic rotation of the jet engine mounted on the aircraft target. As a new approach of JEM, this paper proposes an automatic algorithm for extracting the jet engine information. First, the rotation period of the jet engine is yielded from auto-correlation of the JEM signal preprocessed by complex empirical mode decomposition(CEMD). Then, the final blade number is estimated by introducing the DM(Divisor-Multiplier) rule and the 'Scoring' concept into JEM spectral analysis. Application results of the simulated and measured JEM signals demonstrated that the proposed algorithm is effective in accurate and automatic extraction of the jet engine information.

제트엔진변조(Jet Engine Modulation: JEM) 식별기법은 제트엔진의 주기적인 회전에 의해 변조되는 레이더 반사 신호로부터 제트엔진의 종류를 식별하는 기법이다. 본 논문에서는 JEM의 새로운 접근법으로서, 제트엔진의 특성을 추출하기 위한 자동화 알고리즘을 제안한다. 먼저 복소 신호의 경험적인 모드 분리법(Complex Empirical Mode Decomposition: CEMD)을 거친 JEM 신호의 자기상관도로부터 제트엔진의 회전 주기를 산출한다. 그 후 DM(Divisor-Multiplier) 규칙 및 'Scoring' 개념을 JEM 스펙트럼 해석에 도입하여 최종적인 날개개수를 추정한다. 시뮬레이션 및 측정 JEM 신호로의 적용 결과를 통해 제안된 알고리즘이 정확하고 자동적인 제트엔진 정보 추출에 효과적임을 입증하였다.

Keywords

References

  1. P. Tait, "Introduction to radar target recognition", IET Radar, Sonar and Navigation Sereis 18, 2005.
  2. M. R. Bell, R. A. Grubbs, "JEM modeling and measurement for radar target identification", IEEE Trans. Aerosp. Electron. Syst., vol. 29, no. 1, pp. 73-87, Jan. 1993. https://doi.org/10.1109/7.249114
  3. H. Lim, J. H. Yoo, C. H. Kim, K. I. Kwon, and N. H. Myung, "Radar cross section measurements of a realistic jet engine structure with rotating parts", J. of Electromagn. Waves and Appl., vol. 25, pp. 999-1008, 2011.
  4. H. Lim, "Scattering and feature analysis of jet engine modulation effect of aircraft engine models for non-cooperative target recognition", Ph.D. thesis, Dept. Electronic Engineering, KAIST, Daejon, Korea, 2000.
  5. G. Yunchao, S. Engang, S. Baifeng, and S. Zhengyan, "Application of complex empirical mode decomposition in separation of multiple targets using a single vector sensor", IEEE Int. Conf. Neural Network & Signal Processing, Zhengian, China, pp. 294-298, Jun. 2008.
  6. G. Rilling, P. Flandrin, P. Goncalves, and J. Lilly, "Bivariate empirical mode decomposition", IEEE Signal Process. Lett., vol. 14, pp. 936-939, Dec. 2007. https://doi.org/10.1109/LSP.2007.904710
  7. homepage with the list of jet engines: http://www.readbag. com/howellinst-howellweb-pdfs-aircrafttoengref
  8. H. Lim, J. H. Park, J. H. Yoo, C. H. Kim, K. I. Kwon and N. H. Myung, "Joint time-frequency analysis of radar micro-doppler signatures from aircraft engine models", J. of Electromagn. Waves and Appl., vol. 25, pp. 1069-1080, 2011. https://doi.org/10.1163/156939311795762006