DGIST·해군사관학교 공동연구팀, 무인 이동체용 레이더 도플러 해상도 향상 알고리즘 개발

(좌측부터) DGIST 김상동 책임연구원, 김봉석 선임전임연구원, 해군사관학교 최영두 교수./DGIST 제공

DGIST(대구경북과학기술원) 미래모빌리티연구부 김상동·김봉석 연구팀과 해군사관학교 최영두 교수팀이 FMCW 레이더용 ‘외삽(Extrapolation) 기반 도플러 해상도 향상 알고리즘’을 개발했다.

이 기술은 복잡한 추가 연산이나 장비 없이 레이더의 탐지 정밀도를 높여, 무인항공기·무인선박·자율주행차 등 지능형 이동체 레이더 시스템의 성능 향상을 이끌 것으로 기대된다. 

기존 레이더는 ‘도플러 효과’ 분석 시 빠른 푸리에 변환(FFT) 기반 방식의 해상도 한계를 겪었으나, 연구팀은 신호 외삽 기법을 적용해 관측 시간 증가 없이도 도플러 해상도를 개선하는 알고리즘을 개발했다.  

실험 결과, 기존 방식 대비 속도 추정 오차(RMSE)를 최대 33% 줄이고, 목표물 미검출률을 최대 68% 감소시켰다. 특히 연산 복잡도는 기존 FFT 수준을 유지해 실시간 처리 가능성을 확보했다. 이는 속도가 유사한 목표물의 신호 겹침 문제를 해결하고, 근접한 목표물 분리 능력과 인식 정확도를 크게 향상시킬 것으로 보인다.  

김상동 DGIST 책임연구원은 “추가 장비 없이도 정확한 목표물 탐지가 가능해져 국방 및 자율주행 분야 핵심 기술로 발전할 것”이라고 강조했다. 해당 연구는 DGIST 기관고유사업과 해군사관학교 해양연구소 학술연구과제 지원으로 수행됐으며, 결과는 국제 학술지 ‘Journal of Electrical Engineering & Technology’ 11월호에 게재됐다.  

연구팀은 이 기술이 하드웨어 변경 없이 실시간 적용이 가능해 산업적 활용도가 높을 것으로 전망했다. 특히 무인 시스템에서 다중 목표물 탐지 시 발생하는 신호 간섭 문제를 효과적으로 해결할 수 있어, 향후 고성능 레이더 시스템 개발에 기여할 것으로 기대된다.

/김락현기자 [e-mail]