RCS of simple objects(2)

Truncated Cone(잘린 원뿔)

위 그림에서 보이는 half cone angle(alpha)은 아래와 같이 주어진다.

만약 normal incidence로 잘린 원뿔로 레이더가 들어왔을 때의 입사각도를 θn이라고 할 때 θn과 alpha의 관계는 아래와 같이 주어진다.

또한, normal incidence에서 잘린 원뿔의 backscattered RCS는 선형으로 편광 된 파동에 의해 근사화될 수 있다.

왜냐하면 선형으로 편광 된 파동이 잘린 원뿔에 충돌 시 특정 패턴으로 레이더 신호를 반사하기 때문이다.

normal incidence가 아닌 경우에 backscattered RCS는 아래와 같이 주어진다.

원뿔 모양의 물체에서 레이더 신호가 반사되는 방식은 원뿔의 어떤 부분에서 신호가 반사되는지에 따라 다르다.

그에 따라 원뿔의 작은 끝에서 반사되는 신호와 큰 끝에서 반사되는 신호는 서로 다른 특성을 가진다.

여기에서는 레이더가 잘린 원뿔의 큰 끝부터 입사를 했기 때문에 식을 단순화시킬 수 있다.

아래 두 plot은 aspect angle에 따른 RCS를 나타낸 plot이다.

large end에서 보았을 때 100도에서 normal incidence가 발생하기 때문에 RCS값이 가장 큰 것을 볼 수 있다.

small end에서 보았을 때 80도에서 normal incidence가 발생했기 때문에 RCS값이 가장 크다.

Cylinder

선형 편광된 파동으로 인한 normal incidence와 non normal incidence의 backscattered RCS는 아래와 같이 주어진다.

아래의 식은 (a)와 같은 타원형 실린더의 경우 적용된다.

만약 (a)와 같은 타원형 실린더가 아니라 (b)와 같은 원통형이면 RCS는 아래와 같이 간략화된다.

아래는 (b)와 같은 원통형의 실린더를 aspect angle에 따른 RCS를 plot 한 그림이다.

여기서 보게 되면 aspect angle이 90도인 경우 레이더 신호와 실린더가 수직으로 충돌하기 때문에 RCS가 가장 큰 것을 볼 수 있고 0도로 갈수록 RCS가 작아지는 것을 볼 수 있다. 

아래는 (a)와 같은 타원형 실린더를 aspect angle에 따른 RCS를 plot 한 그림이다.

여기도 마찬가지로 aspect angle이 90도인 경우 RCS가 가장 큰 것을 볼 수 있고 0도로 갈수록 RCS가 줄어드는 것을 볼 수 있다.

그러나, 위의 값에 비해 normal incidence(90도)에서 위에 비해 값이 작은 것을 볼 수 있다.

왜냐하면, 타원형 실린더의 경우 수직으로 충돌할 경우에도 더 넓은 영역에 퍼져서 반사하기 때문에 일반적인 원통 실린더에 비해 RCS값이 작다.