戰場環境大氣折射效應之監控與誤差修正方法之研究

蔡世樵¹、楊國峰²、朱延祥³

¹國防大學理工學院環境資訊及工程學系
²國防部軍備局中山科學研究院系統發展中心
³國立中央大學太空科學研究所

摘要

　　電磁波在大氣對流層中的傳播，會受到大氣折射指數(Atmospheric Refractive Index)隨空間變化的影響，而在對流層的大氣折射指數又與大氣環境的氣壓、水蒸氣壓及溫度相關，因此，電磁波在對流層中將會受天氣與氣候因素影響而導致傳播路徑之偏折，一般而言可將此折射現象分為四類：正常折射(Standard)、次折射(Sub-refractive)、超折射(Super-refractive)和陷捕(Trapping)。正因為不同之大氣環境會產生不同之電波折射效應，進而產生仰角誤差及路徑延遲等大氣折射誤差現象，影響雷達偵蒐效能及造成電波遙測設備誤判；由此可知，若能有效監控戰場環境之大氣折射指數變化，並藉此進行大氣折射誤差修正，將可大幅提高武器裝備之打擊精準度，增加作戰成功之勝算。本研究即針對現行可用來監控大氣折射指數剖面之方法，如探空氣球、經驗方程式及電波掩星法(Radio Occultation)等，分析各方法之優缺點及條件限制，並藉由大氣折射誤差修正方法，模擬不同狀況下之仰角誤差及路徑延遲量，以探討大氣折射誤差修正之必要性。

關鍵字：大氣折射指數，次折射，超折射，陷捕，仰角誤差，路徑延遲，電波掩星法(Radio Occultation)