저확률간격레이더
Low-probability-of-intercept radar |
LPIR(Low-probability of interception Radar, LPIR)은 표적을 검색하거나 표적을 추적하는 동안 패시브 레이더 탐지 장비(RWR(Radar Warning Receiver, RWR) 또는 전자 지원 수신기에 의한 탐지를 피하기 위한 조치를 채택하는 레이더다. 이 특성은 레이더의 존재를 알리지 않고 상대를 찾아 추적할 수 있기 때문에 레이더에서는 바람직하다. 이것은 또한 레이더 설치를 방사 미사일(ARM)로부터 보호한다.
LPI 조치에는 다음이 포함된다.
- 전력 관리 및 높은 듀티 사이클, 즉 송신기가 대부분에 있다는 의미. (긴 통합 시간)
- 광대역(또는 초광대역)
- 주파수 민첩성 및 주파수 선택
- 고급/비정규 스캔 패턴
- 코드화된 펄스(동일 감지)
- 높은 처리 이득
- 저시들로브 안테나
이론적 근거
레이더 시스템은 신호를 보낸 다음 멀리 떨어진 물체에서 메아리를 수신하는 방식으로 작동한다. 이러한 각각의 경로는, 목표물에 들어오고 나가는, 전송되는 신호와 반사되는 신호 양쪽 모두에서 역제곱의 전파 법칙의 적용을 받는다. 그것은 레이더가 수신한 에너지가 거리의 네 번째 전력과 함께 떨어진다는 것을 의미하며, 이것이 레이더 시스템이 장거리에서 효과적이기 위해 종종 메가와트 범위에 있는 높은 전력을 필요로 하는 이유다.
송신되고 있는 레이더 신호는 단순한 무선 신호로, 간단한 무선 수신기로 수신할 수 있다. 군용기와 함정에는 레이더경보수신기(RWR)라고 불리는 방어수신기가 있어 적의 레이더 빔이 언제 있는지 탐지해 적의 위치를 노출한다. 펄스를 밖으로 내보낸 다음 반사를 받아야 하는 레이더 장치와 달리 대상의 수신기는 반사할 필요가 없어 거리의 사각형으로만 신호가 떨어진다. 이는 수신기가 범위 면에서 레이더에 비해 항상 유리한 [안테나 크기의 불균형]이라는 것을 의미한다. - 레이더가 표적의 반향을 보기 훨씬 전에 항상 신호를 탐지할 수 있을 것이다. 레이더의 위치는 플랫폼에 대한 공격에서 매우 유용한 정보이므로, 이는 일반적으로 레이더가 공격 대상인 경우 장시간 동안 꺼져야 함을 의미한다. 예를 들어 선박에서 흔히 볼 수 있다.
어느 방향으로 신호를 보내고 있는지 알고 있는 레이더와 달리 수신기는 단순히 에너지의 펄스를 얻어 해석해야 한다. 무선 스펙트럼이 노이즈로 채워지기 때문에 수신기의 신호는 단기간에 통합되어 레이더와 같은 주기적인 소스가 더해져 무작위 배경보다 두드러지게 된다. 거친 방향은 회전 안테나를 사용하여 계산하거나 위상 또는 진폭 비교를 사용하여 유사한 패시브 어레이를 사용하여 계산할 수 있다. 일반적으로 RWR은 탐지된 펄스를 단기간 동안 저장하고, 이들의 브로드캐스트 주파수 및 펄스 반복 주파수를 알려진 레이더 데이터베이스와 비교한다. 일반적으로 소스에 대한 방향은 레이더의 가능한 목적을 나타내는 공생학(공중 조기 경보 및 제어, 지대공 미사일 등)과 결합된다.
이 기법은 주파수 아질(고체 상태) 송신기가 있는 레이더에 대해서는 훨씬 덜 유용하다. AESA(또는 PESA)와 같은 민첩한 레이더는 모든 펄스에서 주파수를 변경할 수 있으며(도플러 필터링 사용 시 제외), 일반적으로 무작위 시퀀스를 사용하여 주파수를 변경할 수 있으며, 시간이 지남에 따라 통합되는 것은 신호를 배경 노이즈에서 빼내는 데 도움이 되지 않는다. 더욱이 레이더는 펄스 지속시간을 연장하고 최대 출력을 낮추도록 설계될 수 있다. AESA 또는 현대적 PESA는 종종 작동 중에 이러한 매개변수를 변경할 수 있는 기능을 갖는다. 이는 대상에 의해 반사되는 총 에너지와 차이가 없지만 RWR 시스템에 의한 펄스 검출 가능성은 낮다.[1] 또한 AESA는 일정한 펄스 반복 주파수를 가지고 있지 않으며, 이는 또한 변화할 수 있고 따라서 전체 스펙트럼에 걸쳐 주기적인 밝기를 숨길 수 있다. 구세대 RWR은 AESA 레이더에 대해 본질적으로 무용지물이며, 이것이 AESA가 "요격 레이더의 낮은 확률"이라고도 알려진 이유다. 현대의 RWR은 매우 민감하게(개별 안테나를 위한 작은 각도와 대역폭, 낮은 전송 손실 및 소음)[1]하고 시간 주파수 처리를 통해 연속적인 펄스를 추가해야 유용한 검출 속도를 얻을 수 있다.[2]
방법들
레이더 프로파일을 줄이는 방법에는 넓은 대역폭(광대역, 초광대역), 주파수 홉핑, FMCW 사용 및 작업에 필요한 최소 전력만 사용하는 것이 포함된다. 펄스 압축을 사용하면 범위와 분해능이 동일한 반면 피크 전송 전력이 낮기 때문에 검출 확률도 낮아진다.
측면과 후방 로브를 최소로 방출하도록 레이더를 구성하면 레이더 경고 수신기를 가리키지 않을 때 가로채기가 발생할 가능성도 감소할 수 있다. 그러나 레이더가 대상의 넓은 공간을 쓸고 있을 때는 주엽이 반복적으로 RWR을 가리키고 있을 가능성이 높다. 현대의 단계 배열 레이더는 옆 로브를 조절할 뿐만 아니라 복잡한 검색 패턴에서 매우 얇고 빠르게 움직이는 에너지 빔을 사용한다. 이 기법은 RWR을 혼동하여 신호 자체가 검출되더라도 레이더가 위협으로 인식되지 않도록 하는 데 충분할 수 있다.
스텔스 고려 외에도 측면과 후면 로브를 줄이는 것이 레이더의 특성을 더욱 어렵게 만들기 때문에 바람직하다. 이는 (운반 플랫폼에 대한 정보를 제공) 어떤 유형인지 결정하는 데 어려움을 가중시키고 걸림돌을 훨씬 더 어렵게 만들 수 있다.
LPIR을 특징으로 하는 시스템에는 F/A-18E/F 슈퍼 호넷의 시스템 및 S-300PMU-2 미사일의 패시브 전자 스캔 어레이(PESA)와 같은 현대의 액티브 전자 스캔 어레이(AESA) 레이더가 포함된다.
LPI 레이더 목록
| 레이더 | 제조사 | 유형 | 플랫폼 |
|---|---|---|---|
| AN/APG-77 | 노스럽 그루먼 | F-22 랩터 | |
| AN/APG-79 | 레이시온 | F/A-18E/F | |
| AN/APQ-181 | 휴즈 항공기(현 레이시온) | B-2A 스피릿 | |
| AN/APS-147 | 텔레포닉스 | ISAR(Inverse Synthetic-Aperture Radar) | MH60R |
| AN/APG-78 | 노스럽 그루먼 | 밀리미터파 사격통제레이더(FCR) | AH-64 아파치 |
| APAR | 탈레스 네델란드 | 다기능 3D 레이더(MFR) | |
| 란티른 | 록히드 마틴 | F-16 전투 매 | |
| 스카우트 | 탈레스 네델란드 | FMCW[3] | |
| SMART-L | 탈레스 네델란드 | FMCW | |
| RBS-15 MK3 ASCM | 사브 | FMCW, SAR[4] | |
| 스퀴어 | 탈레스 네델란드 | FMCW[5] | |
| 하드-3D(ASRAD-R 참조) | 에릭슨 마이크로파 시스템(현재 Saab) | ||
| 이글 화력제어 레이더 | 에릭슨 마이크로파 시스템(현재 Saab) | ||
| 포인터 레이더 시스템 | 에릭슨 마이크로파 시스템(현재 Saab) | ||
| CRM-100 | 프르제미슬로위 인스티튜트 텔레코노미카지 | 10개의 전환 주파수를[6] 사용하는 FMCW | |
| JY-17A | (중국) | 디지털 위상 코딩, 랜덤 FSK 및 펄스 도플러 처리(펄스 도플러 신호 처리 참조)[7] | |
| 페이지(휴대용 방공호 장비) | FMCW[8] | ZSU-23-4 | |
| 우탐 AESA 레이더 | 전자 및 레이더 개발 기구 | 솔리드 스테이트 GaAs 기반 AESA 레이더[9] | HAL 테하스 |
참고 항목
메모들
- ^ a b http://ieeetmc.net/r5/dallas/aes/IEEE-AESS-Nov04-Wiley.pdf
- ^ "Archived copy" (PDF). Archived from the original (PDF) on 30 June 2015. Retrieved 17 June 2015.
{{cite web}}: CS1 maint: 타이틀로 보관된 사본(링크) - ^ "Scout and Pilot". Forecast International. Retrieved 2018-04-01.
- ^ Aytug Denk. 2006 페이지 41
- ^ 2006년 Aytug Denk. 페이지 42
- ^ 페이스, P.E.
- ^ 2006년 Aytug Denk. 페이지 46
- ^ 2006년 Aytug Denk. 페이지 47
- ^ Chattopadhyay, Sankalan. "'Uttam' AESA radar progresses". Vayu Aerospace. Vayu Aerospace Pvt. Ltd (Jan - Feb 2021): 36–37. OCLC 62787146.
참조
- 페이스, P.E.(2009년). 「요격 레이더의 낮은 확률 검출·분류」, 「Artech House」
- Aytug Denk (2006). Detection and jamming Low Probability of Intercept (LPI) RADARS (PDF) (Masters). Naval Postgraduate School, Monterey. Archived from the original on 2012-04-25.
- F-22 항전 / GlobalSecurity.org
- 요격 레이더(LPIR)의 낮은 확률 / GlobalSecurity.org
