AESA 레이다 재밍에 대하여...

디코이 미사일이 사용하는 방법 중 하나는 DRFM(Digital RF Memory)를 통한 기만 재밍(deceptive Jamming)이며 이는 현재 많은 재머 시스템에서 널리 적용되고 있고 ALQ-211, ALQ-184, ALQ-214과 같은 재머 시스템에서도 사용되고 있다.

 

그러나 이러한 repeater 재밍은 위협 레이다 신호의 포착 여부에 의존하기 때문에 만약, RWR이나 ESM 수신기가 위협 레이다 신호에 대한 탐지 및 식별이 불가하다면 재머는 위협 레이다 수신기 쪽으로 되돌려서 repeat 할 신호가 없으므로 결국 가짜 표적을 생성시키는 기만 재밍을 수행할 수 없게 된다.

 

이렇게 RWR이나 ESM 수신기가 신호를 탐지 및 식별할 수 없게 할 수 있는 레이다 신호를 저피탐 신호 또는 LPI(Low Probability Intercept) 신호라고 부르며 APG-79나 APG-80, APG-81등과 같은 AESA 레이다가 이와 같은 신호를 사용한다고 알려져 있다.

 

DRFM이 작동하기 위해서는 레이다 신호를 탐지하고 메모리에 저장한 후 가짜 표적 신호를 생성해야 하는 반면에 LPI 레이다 신호는 이러한 탐지를 막기 위해 진짜 레이다 신호가 노이즈 속에 감춰져 있다.

즉, LPI 레이다는 노이즈와 같은 복잡한 레이다 파형을 보내고 자신이 보낸 신호의 주파수나 PRF(Pulse Repetition Frequenccy), 펄스폭, 변조기법등의 파라미터를 정확히 알기 때문에 matched filtering을 통해 신호를 탐지할 수 있다. 하지만 EW 시스템의 수신기는 당연히 이러한 레이다 파라미터를 모르기 때문에 이러한 값들에 대한 추측(mismatched fitering) 만을 할 뿐이다.

 

이제, AESA의 LPI 신호가 RWR이나 ESM 시스템에 탐지되었다고 하자.

그래도 탐지된 신호를 바탕으로 만든 재밍 신호는 AESA 레이다에는 유용하지 않을 수 있다.

그 이유는 EW 시스템이 레이다 신호를 탐지하고 기만 재밍 신호를 만들어 송출하는 사이에 레이다는 이미 신호의 파라미터를 바꾸었고 더 이상 레이다의 matched filter에 어떠한 영향을 줄 수 없게 되었기 때문이다.

 

이러한 AESA 레이다가 재밍 신호에 대응할 수 있는 특징적인 운용하는 요소는 다음과 같은 것들이 있다.

 

첫 번째로 AESA 레이다의 민첩한 운용 주파수 변형이다.

일반적으로 재머는 레이다의 운용 주파수를 확인한 다음에 어떤 신호가 레이다 신호이고 어떤 신호가 재밍 신호인지 구분될 수 없도록 하는 신호를 레이다 쪽으로 방사하면서 동작되어왔다.

이러한 방식은 레이다 시스템이 운용 주파수를 쉽게 바꾸지 못하는 경우에 대해서 매우 유용하며 특히, 전투기 레이다에서는 몇 개의 운용 주파수를 선택하여 운용하기 때문에 유용하게 사용되어 왔다.

그러나 최신의 전자기술이 적용된 레이다는 기존의 크리스탈 제어 발진기 대신 디지털 주파수 합성기를 사용하여 매 펄스마다 운용 주파수를 바꿀 수 있는 능력이 있다.

AESA 레이다는 여기에 더해서 한 개의 펄스에 광대역으로 주파수를 퍼뜨릴 수 있으며 이는 곧 방사 출력을 낮춘 것과 같은 효과가 있고 재머 입장에서는 그만큼 재밍 효과도가 떨어진다고 볼 수 있다.

이에 대응하여 재머는 광대역으로 잡음 재밍을 방사할 수 있겠지만 이 역시 특정 주파수에 대해서는 재밍 파워가 훨씬 적으므로 효과도가 떨어진다.

 

 

두 번째로는 불규칙한 PRF의 변형 운용이다.

일반적으로 높은 PRF를 사용하는 레이다는 평균 출력이 크기 때문에 재머와 같은 ECM 시스템에 강하다고 할 수 있다.

또한 재머 시스템은 레이다의 파라미터를 예측하는 것에 의존하므로 랜덤으로 PRF를 바꾸는 레이다는 재머의 기만에 대해 효과적일 수밖에 없다.

그러나, PRF는 레이다가 신호를 처리하는 기본적인 타이밍과 연관되어 있어 랜덤으로 PRF를 바꾼다는 것은 기술의 복잡도와 비용이 높아지는 단점이 있다.

이밖에도 랜덤 PRF는 지상의 움직이는 표적을 탐지하는 MTI(Moving Target Indicator) 레이다에서 문제시되는 블라인드 속도를 없애주는 추가적인 장점이 있다.

 

 

세 번째는 불규칙한 스캔 패턴이다.

레이다의 스캔 패턴은 레이다 표적으로 향하는 에너지의 양과 관련이 있기 때문에 레이다의 재밍에 대한 대응 능력과도 관계가 있다.

AESA레이다의 랜덤 스캔 패턴은 기존 원형 또는 구간 스캔 방식의 레이다 보다 재밍에 훨씬 강하다.

즉, 이러한 불규칙한 레이다 빔의 이동은 RWR이나 ESM 수신기에 거의 또는 전혀 경고를 줄 기회를 제공하지 않으며 이로 인해 재머 시스템이 언제 어디로 가짜 표적 신호를 만들어 보내야 할지 예측할 수 없게 한다.

 

 

이렇듯 DRFM 기반의 재머 시스템이라 하더라도 AESA 레이다를 재밍한다는 것은 매우 어려운 일이다.

Red Flag에서도 DRFM 기반의 재머 시스템을 장착한 4세대 전투기는 AESA 레이다를 장착한 5세대 전투기를 재밍하지 못했다고 한다.

 

그러나 AESA 레이다라고 해서 위에서 얘기한 특징들을 모두 갖추고 있지는 않을 것이다.

그렇기 때문에 DRFM 기반의 재머가 AESA 레이다를 절대 재밍할 수 없다고 단정 지을 수 없다.

 

다만, 최신 기술을 기반으로만 본다면 창(재머)과 방패(레이다)의 싸움에서 방패가 좀 더 우세한 방향으로 가고 있다는 생각을 한다.