Joint Airborne GPR and Magnetometer Signal Processing for Landmine Detection
연구 내용
GPR과 자력계(GMAG)를 융합한 공수 기반 탐지 시스템을 모델링하고, FDTD 기반 신호 해석과 고급 영상 복원 및 필터링을 통해 지뢰의 금속 성분을 정밀 초점화하는 연구
지표 하의 금속/저금속 표적을 공수에서 탐지하기 위해 GPR과 자기탐지(MAG)를 동시 모델링하고 융합 구현을 수행합니다. GPR은 FDTD 기반으로 에코 응답을 생성한 뒤 SVD, Kirchhoff migration, matched filtering을 결합하여 포물선 형상 반사 신호를 자동 식별하고 교차축 분해능을 고려해 정확히 초점화합니다. MAG는 자성 쌍극자 기반 모델에 전처리(탈경향)와 공간 중앙값 필터링을 적용해 공간 간격 변화에도 자기 이상을 추정합니다. 이후 두 센서 모델을 통합해 실험 검증용 시스템 설계 변수를 도출합니다.
관련 연구 성과
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1편
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연구 흐름
초기에는 GPR과 MAG 각각의 물리 기반 모델을 공수 환경에 맞춰 구성하고, 시뮬레이션을 통해 입력-응답 관계와 표적별 신호 특성을 확인했습니다. 이어서 GPR 반사 신호의 자동 식별과 정확한 초점화를 목표로 SVD 기반 신호 분해, Kirchhoff migration 기반 포커싱, matched filtering 기반 정합을 순차적으로 적용했습니다. 동시에 MAG에서는 자기 이상 추정의 안정성을 위해 탈경향 및 공간 중앙값 필터링을 도입해 데이터 공간 간격 변화에 대한 견고성을 확보했습니다. 2023년에는 통합 설계 파라미터를 정리하고 실험 및 데이터 처리를 통해 융합 시스템의 타당성을 검증하는 단계로 연구를 진행했습니다.
활용 가능성
활용 가능성은 알앤디써클 특화 AI 에이전트가 생성한 내용으로, 실제 연구 가능 여부는 연구실과의 논의가 필요합니다.
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구분
제목
Modeling and Implementation of a Joint Airborne Ground Penetrating Radar and Magnetometer System for Landmine Detection