우리는 지뢰 탐지 응용을 위해 지상 투과 레이더(GPR) 모델과 자력계(MAG) 모델을 통합한 합동(공중) 시스템을 모델링하고 구현하였다. 서로 다른 유형의 지뢰에 포함된 금속 성분, 즉 대전차(AT) M15 금속, 대인(AP) M16 금속, 그리고 AT M19 플라스틱(저금속) 지뢰를 탐지하는 데 초점을 두고, 합동 공중 GPR 및 MAG 모델에 대한 시뮬레이션과 실험 분석을 모두 수행하였다. GPR 모델은 유한차분시간영역(finite-difference time-domain, FDTD) 방법을 사용하였으며, 특이값 분해(singular value decomposition, SVD)와 키르히호프 마이그레이션(Kirchhoff migration, KM) 및 매칭 필터링(matched filtering, MF)으로 평가하였다. 이러한 고급 기법들은 교차방향 해상도를 고려하면서 지뢰가 방출한 반사 쌍곡선 신호를 자동으로 식별하고 정밀하게 초점화할 수 있게 해주었다. 또한 MAG는 자기 쌍극자(magnetic dipole) 모델에 기반하여, 디트렌드(de-trend)와 공간 중앙값 필터링(spatial median filtering) 방법을 적용함으로써 다양한 데이터 공간 간격을 고려하면서 지뢰의 자기 이상(magnetic anomaly)을 추정하는 데 활용하였다. 합동 공중 GPR 및 MAG 시스템은 실험적 검증을 위해 GPR 및 MAG 모델을 결합하고 통합하여 구현하였다. 실험, 시뮬레이션, 데이터 처리로 구성된 이러한 종합적 접근을 통해 최종 시스템의 설계 파라미터를 도출하였다. 이러한 설계 파라미터는 공중 GPR 및 MAG 기술에 기반한 지뢰 탐지 시스템의 개발과 적용에 활용될 수 있다.

푸리에 변환과 일반화 산란 행렬에 기반한 분석적 정식화가, 전자 시스템에서 흔히 사용되는 조인트 또는 이음새를 모사하는 다중 굽힘 슬롯 기하를 대상으로 차폐 성능을 분석하기 위해 도출되었다. 이 정식화는 서로 다른 폭과 길이를 갖는 단순 슬롯들의 연쇄(cascade)로 분해함으로써 임의로 굽힌 구조를 수용할 수 있다. 푸리에 변환은 공기-슬롯 계면(interface) 모델링에 사용하고, 산란 행렬은 임의로 굽힌 슬롯에 사용한다. 이러한 정식화는 수치적으로 효율적이며, 무손실 또는 손실 재료가 적재된 다중 굽힘 슬롯에서의 차폐 또는 투과 현상을 정확하게 예측할 수 있다. 계산 결과, 손실 재료가 적재된 슬롯에 굽힘을 추가하면 차폐 유효도에 강한 양의 효과가 있는 것으로 나타났다. 본 연구의 결과는 전자기 간섭에 대한 개선된 굽힘 슬롯 설계를 위한 지침을 제공한다.