대기 효과를 고려한 전파 전달의 수학적 모델링 및 응용

Abstract

본 논문에서는 전파 전달 특성을 결정하는 굴절 계수(refractive index)가 고도에 따른 함수라는 사실을 이용하여, 대기권에서의 전파 전달을 수학적으로 표현하는 방법을 제안하였다. 제안한 방법은 전파가 다른 굴절 계수를 가지는 매질로 입사될 때 입사각과 굴절각의 관계를 나타내는 스넬의 법칙(Snell's law)으로부터 유도할 수 있다. 모의실험에서는 굴절 계수의 제곱을 고도에 대한 일차 다항식으로 모델링함으로써 전파 전달을 도식화 하고, 여러 개의 레이다를 이용하여 각각의 레이다에서 측정한 발사각도 정보를 통해 전파 전달 특성을 나타내는 변수들, 즉, 모델링한 다항식의 계수들을 추정할 수 있음을 보인다. In this paper, we propose a method that represents a mathematical form of wave propagation by using the fact the refractive index determining wave propagation characteristic is a function of altitude. Proposed method uses Snell's law that expresses relationship between incident angle and refraction angle when incident wave passes medium having a different refractive index. We present the simulation results about wave propagation by setting the square of refractive index in the form of the polynomial for altitude and show that it is possible to estimate the coefficients of the polynomial through the angle information from vertical axis of multiple radar systems.