การศึกษาการแพร่กระจายคลื่นวิทยุโดยอาศัยการสะท้อนรอยทางเดินของดาวตก : รายงานผลการวิจัย

Abstract

เป็นที่ทราบกันดีว่ารอยทางเดินของดาวตกสามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้ ประเทศตะวันตก และประเทศที่มีความเจริญทางวิทยาการสูงได้ประยุกต์ใช้ความสามารถดังกล่าวในกิจการสื่อสาร และกู้ภัยมาเป็นเวลาพอสมควรแล้ว ประเทศไทยเองซึ่งก็มีทรัพยากรดาวตกกลับยังคงชื่นชมกับทรัพยากรนี้เพียงเชิงสุนทรียะเท่านั้น โครงการนี้จึงดำเนินงานอย่างต่อเนื่องจากการวิจัยก่อนหน้าของผู้วิจัยเพื่อการศึกษาธรรมชาติการแพร่กระจายคลื่นโดยอาศัยการสะท้อนรอยทางเดินของดาวตกในบริเวณน่านฟ้าประเทศไทย เช่น แบบจำลองรอยทางเดินที่เหมาะสม สถิติการแพร่กระจายในรูปความยาวนานของการปรากฏรอยทางเดิน อัตราการเกิดรอยทางเดิน ขนาดกำลังเหนือกำลังสัญญาณรบกวนพื้นหลัง เป็นต้น การศึกษานี้ทำโดยการจัดตั้งข่ายเชื่อมโยงและทดลองส่งคลื่นวิทยุสะท้อนรอยทางเดินของดาวตก ช่วยเชื่อมโยงที่จัดตั้งขึ้นมีสถานีส่งอยู่ ณ คณะวิศวกรรมศาสตร์ จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย สถานีรับอยู่ ณ อำเภอเมือง จังหวัดยะลา ใช้กำลังส่ง 200 W และเครื่องรับที่มีความไวได้ถึง -130 dBm การทดลองส่งคลื่นวิทยุกระทำ ณ ปลายสัปดาห์ที่สามของเดือนมีนาคม 2547 ถึง เดือน กันยายน 2547 ผลการวิเคราะห์สัญญาณรับที่ได้จากการทดลองส่งคลื่นแสดงให้เห็นความเหมาะสมของการใช้แบบจำลองรอยทางเดินชนิดทรงกระบอกเรียงซ้อน เนื่องจากผลการคำนวณรูปสัญญาณด้วยแบบจำลองนี้เทียบเคียงได้จากการตรวจวัดด้วยค่าสหพันธ์ ระหว่างผลการคำนวณและผลการตรวจวัดที่สูงกว่า 0.80 ผลการวิเคราะห์เชิงสถิติชี้ให้เห็นว่ามีรอยทางเดินประเภทความหนาแน่นต่ำปรากฏมากพอสมควร คิดเป็นสัดส่วนระหว่างรอยทางเดินความหนาแน่นต่ำและรอยทางเดินความหนาแน่นสูงประมาณ 2:3 ขนาดกำลังเหนือกำลังสัญญาณรบกวนพื้นหลังที่ตรวจวัดได้อยู่ในเกณฑ์ดีสามารถใช้ประโยชน์ในการสื่อสารได้โดยอาศัยกรรมวิธีเข้ารหัสและกล้ำสัญญาณที่เหมาะสมผลการศึกษาตามโครงการนี้เมื่อรวมกับผลการศึกษาก่อนหน้าโดยผู้วิจัยทำให้สามารถสร้างแบบจำลองเพื่อประโยชน์ในการจัดตั้งข่ายเชื่อมโยงการสื่อสารผ่านดาวตกได้ แบบจำลองที่ได้ยังคงไม่สมบูรณ์เพียงพอเนื่องจากจำนวนข้อมูลที่เกี่ยวข้องยังมีน้อยเกินไป ผลการทดสอบแบบจำลองในเบื้องตันแสดงให้เห็นศักยภาพของแบบจำลองในการออกแบบข่ายเชื่อมโยงการสื่อสารผ่านดาวตกได้อย่างน่าพอใจ