[논문]VHF 데이터통신 통달거리 예측 연구

이영중; 김인선; 박주래

Abstract ▼ AI-Helper

An Estimation of VHF datalink range for EW(Electronic Warfare) equipment in the sea environment was studied to predict the datalink range between transmitting and receiving station. We consider refraction and reflection in addition to the basic radar equation. The reflection especially includes prop...

An Estimation of VHF datalink range for EW(Electronic Warfare) equipment in the sea environment was studied to predict the datalink range between transmitting and receiving station. We consider refraction and reflection in addition to the basic radar equation. The reflection especially includes propagation factor in case of spherical earth as well as flat earth. The estimation result can predict the real datalink range within 5% error.

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

다중경로 전파를 평면 지구와 곡률 지구에 대해 고려하자. 우선 그림 2와 같이 평면 지구를 가정하자.
본 논문은 이론적인 데이터링크 통달거리 예측치를구하기 위하여 레이더 방정식에 기존 논문에서의 많은 고려 요소 중 통달 거리에 가장 큰 영향을 미치는굴절, 반사 및 채널코딩 이득만을 고려하였다. 또한반사는 평면 뿐만 아니라 곡률 지구에 대해서도 전파요소를 고려하였다.
본 논문은 해상환경에서의 송수신국간의 데이터링크 통달거리 예측 기술에 관한 내용으로서 자유공간에 적용 가능한 일반적인 레이더 방정식에 굴절과 반사 영향을 추가하였다. 데이터링크 통달 거리 예측 시뮬레이션은 실제 장비의 송신 출력, 수신 감도, 송수신 안테나 이득, 송수신 케이블 손실을 고려하여 송신국 안테나 고도 60, 200, 500, 1000ft) 와 수신국 안테나 고도(52, 64ft)에 대하여 30, 72, 88MHz 주파수별로 수행하였다.

제안 방법

데이터링크 통달 거리 시험은 표 1과 동일한 송신 출력, 송수신 안테나 이득, 송수신 케이블 손실, 수신감도의 실제 장비를 사용하여 72MHz 주파수에 대해 송신안테나 고도(60, 200, 500, 1000ft)와 수신안테나고도(64ft) 별로 2회를 수행하였다. 시험결과와 시뮬레이션과의 오차는 표 2, 그림 8과 같다.
영향을 추가하였다. 데이터링크 통달 거리 예측 시뮬레이션은 실제 장비의 송신 출력, 수신 감도, 송수신 안테나 이득, 송수신 케이블 손실을 고려하여 송신국 안테나 고도 60, 200, 500, 1000ft) 와 수신국 안테나 고도(52, 64ft)에 대하여 30, 72, 88MHz 주파수별로 수행하였다.
데이터링크 통달 거리는 표 1, 그림 4, 5, 6, 7과 같이 30, 72, 88MHz 주파수에 대하여 송신국 송신안테나 고도(60, 200, 500, 1000ft)와 수신국 수신안테나고도(52, 64ft) 별로 자유공간, 평면지구 모델, 곡률지구 모델에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. Pre 수신감도이다.
전파의 굴절 특성을 적용하기 위하여 실제 지구보다 4/3배에 해당하는 유효 지구반경을 사용하였다. 또한 반사의 영향을 고려하기 위하여 평면지구에 의한 다중경로 반사 손실과 곡률지구에 의한 다중경로반사 손실을 고려하였다. 실제 데이터링크 통달거리 시험과 비교해 볼 때 곡률지구에 의한 다중경로반사 손실이 실제 데이터링크 통달거리와 근사하며 60, 200, 500, 1000ft 의 송신국 고도에서 5% 이내의 예측 오차를 보임을 시험을 통해 확인하였다.
또한반사는 평면 뿐만 아니라 곡률 지구에 대해서도 전파요소를 고려하였다. 주파수는 30, 72, 88MHz 수직편파에 대해 60, 200, 500, 1000ft 송신국 안테나 고도와 52, 64ft 수신국 안테나 고도의 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다.
또한반사는 평면 뿐만 아니라 곡률 지구에 대해서도 전파요소를 고려하였다. 주파수는 30, 72, 88MHz 수직편파에 대해 60, 200, 500, 1000ft 송신국 안테나 고도와 52, 64ft 수신국 안테나 고도의 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시험 결과 평면 반사 요소보다 곡률 반사 요소를 적용하였을 경우 더 정확한 예측이 가능하였으며 이 예측치는 시험 측정치와 비교하였을 때 5% 이내 오차로 예측 가능함을 확인하였다^{[5, 6]}.

대상 데이터

환경에서는 적용할 수 없다. 전파의 굴절 특성을 적용하기 위하여 실제 지구보다 4/3배에 해당하는 유효 지구반경을 사용하였다. 또한 반사의 영향을 고려하기 위하여 평면지구에 의한 다중경로 반사 손실과 곡률지구에 의한 다중경로반사 손실을 고려하였다.

이론/모형

본 논문의 데이터링크 체계에는 Convolution-Viterbi 채널코딩을 적용하여 식 (1) 은 식 (2) 와 같이 적용하였다.

성능/효과

주파수는 30, 72, 88MHz 수직편파에 대해 60, 200, 500, 1000ft 송신국 안테나 고도와 52, 64ft 수신국 안테나 고도의 경우에 대하여 시뮬레이션을 수행하였다. 시험 결과 평면 반사 요소보다 곡률 반사 요소를 적용하였을 경우 더 정확한 예측이 가능하였으며 이 예측치는 시험 측정치와 비교하였을 때 5% 이내 오차로 예측 가능함을 확인하였다^{[5, 6}].
또한 반사의 영향을 고려하기 위하여 평면지구에 의한 다중경로 반사 손실과 곡률지구에 의한 다중경로반사 손실을 고려하였다. 실제 데이터링크 통달거리 시험과 비교해 볼 때 곡률지구에 의한 다중경로반사 손실이 실제 데이터링크 통달거리와 근사하며 60, 200, 500, 1000ft 의 송신국 고도에서 5% 이내의 예측 오차를 보임을 시험을 통해 확인하였다. 이외에 구표면에 의한 반사 전자파의 발산(Divergence), 지형이나 구조물에 의한 전자파 회절(Diffraction), 표면 거칠기, 대기의 가스 및 수증기 등에 의한 감쇄 요인 등은 주파수가 낮은 VHF 대역의 해상환경으로 인하여 고려하지 않았다 0.

후속연구

본 논문의 기술 내용은 해상환경에서의 송수신국간의 데이터링크 통달거리를 예측하는 데 사용할 수 있을 것으로 판단된다.

참고문헌 (14)

이영중, 박주래, 류시찬, "해상작전헬기용 데이터링크 설계 연구", 한국군사과학기술학회 제9권 제4호, pp. 39-49, 2006

원문보기 상세보기
"ARC114 Communication Range Tests", Sikorsky Aircraft, Report No. SER-70303, pp. 12-22
"Brazilian LYNX Seaspray 3000 Radar System Operation Handbook", Marconi Electronic Systems, Report No. RSD 3842, pp. 1/4-1/5,1999
H. D. Griffiths, L. Vinagre, S. B. Vines, C. P. Bartram, "Measurements of Non Line of Sight VHF Propagation Over the Sea Surface", 10th International Conference on Antennas and Propagation, IEE Conference Publication No. 436, 14-17 April, 1997
이영중, 김인선, 박주래, "사업종결보고서(해상작전 헬기(LYNX)용 ESM 장비 체계개발)", 국방과학연구소, ADDR-217-071218C, 2007
Barry McLarnon, "VHF/UHF/Microwave Radio Propagation : A Primer for Digital Experimenters", CEIDIS-ULA, Primer Taller De Capacitacion Technologias W, 2003
Bean, B. R., G. D. Thayer, "Models of the Atmospheric Refractive Index", Pro. IRE, Vol. 47, pp. 740-755, 1959
Millman, G. H, "Atmospheric Effects on VHF and UHF Propagation", Proc. IRE, Vol. 46, pp. 1492-1501, August, 1958
Lamont V. Blake, "Radar Range-Performance Analysis", Artech House, 2001
Lamont V. Blake, "Ray Height Computation for a Continuous Nonlinear Atmospheric Refractive-Index Profile", Radio Science, Vol. 3, No. 1, January 1998
Ralph M. Schmalenberger, Michael G. Edrich, "Channel Modelling for Wideband Data Communication in a Maritime Mobile Environment", Eurocomm 2000, Information Systems for Enhanced Public Safety and Security, IEEE/AFCEA, 2000
Kerr, D. E., Propagation of Short Radio Waves. M.I.T. Radiation Laboratory Series, Vol. 13, McGraw-Hill, 1951
Bassem R. Mahafza, "Radar Systems Analysis and Design Using MATLAB", Chapman & Hall/CRC, 2000
"최신 무선통신 원리와 재밍기법", 공군전투발전단, 2005

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

LOADING...

내보내기 구분	파일저장 인쇄 메일전송
구성항목	기본정보 상세정보 관리번호, 논문명, 저널/프로시딩명, 저자 , 발행년, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, 발행기관 관리번호, 논문명, 대등논문명, 저자 , 저널/프로시딩명, 발행기관, 발행년, 발행언어, 권, 호, 시작페이지, 끝페이지, ISBN, ISSN, 주제분야, 키워드, 초록(한글), 초록(영문), 저자(소속기관)
저장형식	Text(ASCII format) Excel format RefWorks Direct Export RIS format (for Reference Manager, ProCite, EndNote), Scholar's Aids, Mendeley
메일정보	받는사람 (필수) @ 보내는사람 (선택) @ 제목 내용 KISTI 검색결과 이메일 서비스
안내	총 건의 자료가 검색되었습니다. 다운받으실 자료의 인덱스를 입력하세요. (1-10,000) 검색결과의 순서대로 최대 10,000건 까지 다운로드가 가능합니다. 데이타가 많을 경우 속도가 느려질 수 있습니다.(최대 2~3분 소요) 다운로드 파일은 UTF-8 형태로 저장됩니다. 파일의 내용이 제대로 보이지 않을실 때는 웹브라우저 상단의 보기 -> 인코딩 -> 자동선택 여부를 확인하십시오. ~ Text(ASCII format) Excel format

연합인증

[국내논문] VHF 데이터통신 통달거리 예측 연구
A Study on Estimation of VHF Datalink Range 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약
AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

연구과제 타임라인

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

연합인증

[국내논문] VHF 데이터통신 통달거리 예측 연구 A Study on Estimation of VHF Datalink Range 원문보기

Abstract ▼ AI-Helper

주제어

AI 본문요약 엑셀 다운로드 AI-Helper

문제 정의

제안 방법

대상 데이터

이론/모형

성능/효과

후속연구

참고문헌 (14)

이 논문을 인용한 문헌

저자의 다른 논문 :

이영중 (9) 김인선 (22) 박주래 (10)

연구과제 타임라인

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

전체(0) 논문(0) 특허(0) 보고서(0)

관련 콘텐츠

원문 보기

원문 URL 링크

오픈액세스(OA) 유형

이 논문과 함께 이용한 콘텐츠

AI-Helper ※ AI-Helper는 오픈소스 모델을 사용합니다.

선택된 텍스트

[국내논문] VHF 데이터통신 통달거리 예측 연구
A Study on Estimation of VHF Datalink Range 원문보기

AI 본문요약
AI-Helper