방위 위치오차 자동 추출을 활용한 SAR 영상 기반 선박의 거리방향 속도 측정

Abstract

SAR 영상을 활용한 이동 물체의 속도 측정 기술은 대부분 거리방향으로 이루어졌으며, 이는 물체의 거리 방향속도에의해 발생하는 방위 위치오차를 측정하여 역산하는 형태로 계측되었다. 해상물체인 선박의 경우, 이동 선박의 항적과선박 형상 간의 거리를 활용하여 방위 위치오차를 추정하는 것이 가능하나, 항적의 형상이 선박의 속도, 해양기상, 레이다 편파에 크게 의존하기에 정밀한 거리 방향속도 측정이 불가능하였다. 본 연구에서는 방위 위치오차 자동 추출을 통해이동 선박의 거리 방향속도를 정밀하게 추출할 수 있는 알고리즘을 제시하였다. 레이다 시선방향에 따라 이동 물체의거리 방향속도가 변화한다는 특징을 활용하여 도플러 서브룩에 따른 선박의 이동을 자동 정량하고, 선박의 이동 방향정보를 기반으로 방위 위치오차가 존재하지 않는 지점과 SAR 영상 내 선박 위치 사이의 거리를 정밀하게 추정하여 방위위치오차를 자동 추출한다. 이를 기반으로 변환한 거리 방향속도와 선박의 실제 속도 정보인 AIS 정보와의 비교 결과, ICEYE SAR 영상 기반 평균오차는 0.51 m/s로 나타났다. 본 연구에서 제시한 방법은 이동 물체의 거리 방향속도를 방향정보만을 통해 자동 측정할 수 있다는 특징이 있다.