A New Approximate Formula of Effective Refractive Index in the Parabolic Equation(PE)

장거리 전자파 전파에 주로 활용되는 수치 해석법인 SSPE(Split-Step Parabolic Equation)에서는 파수를 결정하는 대기 굴절률의 정확한 예측이 필수적이다. 본 연구에서는 뫼비우스 변환과 자율 미분 방정식을 적용하여 새로운 유효 굴절률의 근사 공식을 제안하였다. 새로운 유효 굴절률은 편파와 주파수 특성을 포함하며, 수직 편파의 경우 기존 수식에 굴절률의 고도별 구배를 반영하였다. 반면 수평 편파의 경우는 기존과 동일한 결과가 도출되었다. 측정한 대기 조건으로 유효 굴절률의 근사 공식을 최적으로 추정하기 위해 가우스–뉴턴 알고리즘도 도입하였다. 가우스–뉴턴 알고리즘으로 예측한 유효 굴절률은 실제 대기 굴절률과 높은 일치도를 보였다. 또한 이 유효 굴절률을 적용하여 양방향 넓은 각 SSPE를 계산하고, 기존 결과와 비교하여 그 유사성을 확인하였다.