레이더에서 고고도 표적물의 고도 예측 성능 향상을 위한 한국형 지수 모델 개발에 관한 연구

Abstract

본 논문에서는 레이더 이용 시 대기 굴절에 의한 고고도 표적물의 고도 오차를 최소화하기 위한 한국형 지수모델을 제안하였다. 이를 위해 한국 7개 기상 관측소에서 6년간 측정된 데이터를 바탕으로 표면 굴절도(surface refractivity)와 굴절도 감쇄율(refractivity gradient) 간의 상관 관계를 최소 자승법을 이용하여 도출하고, 이를 지수모델에 적용하였다. 또한, 제안된 모델의 검증을 위해 표준 대기(standard atmosphere) 모델, CRPL(Central Radio Propagation Lab.) 지수 모델, 제안된 한국형 지수 모델에 대한 고도 오차를 광선 추적법을 이용하여 도출하고, 그 특성을 분석하였다. 그 결과, 표준 대기 모델에 비해서는 50~60 %, CRPL 지수 모델에 비해서는 약 60 % 수준의 고도 오차를 나타내 제안된 모델을 적용 시 레이더의 고도 예측 성능을 향상시킬 수 있음을 확인하였다. In this paper, an exponential model of Korea is proposed to minimize an altitude-error of high-altitude target due to atmosphere refraction at radar system. The relation between surface refractivity and refractivity gradient, which is extracted using the least square fit from the measured data at 7 weather stations, is applied to the exponential model. And in order to verify the proposed model, the altitude-errors for a standard atmosphere, a CRPL(Central Radio Propagation Lab.) exponential model, the proposed model are extracted and analyzed using a ray tracing. As a result, the proposed model can improve the altitude estimation performance of radar compared to conventional atmosphere refractive index models.