Gm-APD(가이거 모드 애벌랜치 광다이오드) 레이저 레이더를 이용하여 조밀한 연기 뒤의 목표를 영상화할 때, 연기가 레이저의 강한 후방 산란과 흡수 능력으로 인해 전통적인 알고리즘이 연기 신호에 묻힌 목표 신호를 추출하는 능력이 심각하게 제한된다. 본 논문에서는 이원 파라미터 추정 기반의 Gm-APD 레이저 레이더 연기 투과 영상화 알고리즘을 제안하였고, Gm-APD 레이저 레이더 기반의 트리거 모델과 검출 확률에 따른 실제 수신 에코 신호 해결 원리를 소개하였다. 또한 광자와 연기 입자 충돌 이론 및 미 산란 이론에 기반하여 감마 모델 두 파라미터 간의 물리적 관계를 상세히 유도하였다. 유도된 관계식을 바탕으로 μ와 k 두 파라미터를 정확하게 추정하는 방법을 고려한 이원 파라미터 추정 알고리즘을 제안하였다. 마지막으로 시뮬레이션 및 실내 연기 투과 실험을 수행하여 시뮬레이션을 통해 μ와 k 관계식의 정확성을 검증하고, 실내 실험을 이용하여 제안된 알고리즘의 연기 투과 영상화 능력을 검증하였다. 실험 결과 전통적인 알고리즘에 비해 본 논문에서 제안한 알고리즘이 재구성한 영상의 목표 복원도가 73% 향상되었으며, 구조 유사도가 0.2289 증가한 것으로 나타났다. 본 연구는 Gm-APD 레이저 레이더의 연기 환경에서의 목표 인지 능력을 효과적으로 향상시켰다.

레이저 레이더; 연기 투과 영상화; 감마 모델; 이원 파라미터 추정