ECM(Electronic Countermeasure) 기법 - 잡음 재밍

일반적인 재밍 기법에 대해 알아보고 각 기법에 대응하는 대응책은 어떠한 것이 있는지 알아본다.

다음의 글은 “Aircraft 101”을 참고하였다.

 

레이다에 대한 대응책(Countermeasures)은 전자적인 방식이나 기계적인 방식이냐에 따라 Active ECM과 Mechanical ECM으로 구분하기도 한다.

Mechanical ECM에는 송신 안테나나 수신기 없이 레이다 신호를 수동적으로 반사시키는 방식의 시스템이며 chaff나 공중 발사되는 디코이등이 있다.

반면에 Active ECM은 RF를 방사하여 적 레이다의 효율을 떨어뜨리는 시스템이며 ECM 포드나 FOTD(Fiber Optic Towed Decoy)등이 있다.

 

(ECM Techniques)

 

위의 구분에도 있듯이 재밍은 크게 잡음 재밍(Noise Jamming)과 기만 재밍(Deceptive Jamming)으로 구분되며 아래는 잡음 재밍에 대한 일반적인 설명이다. 

[Noise Jamming]

잡음 재밍은 백색 잡음(White Noise)과 같은 간섭 신호를 적의 레이다 방향으로 방사하여 항공기의 반사 신호가 이 잡음 신호에 묻히게 하는 기법이다. 

(Noise Jamming)

 

이러한 형태의 재밍 기법은 ‘Denial Jamming’ 이나 ‘Obscuration Jamming’으로도 불린다.

잡음 재밍이 갖는 가장 큰 장점은 적 레이다의 자세한 특성을 몰라도 된다는 것이다.

일반적인 잡음 재밍에 있어서 잡음과 유사한 신호를 만드는 기법에는 다음의 세 가지가 있다.

 

(1) Spot Jamming

(Spot Jamming)

Spot Jamming은 ‘Point Jamming’ 또는 ‘Narrow-band Jamming’으로도 불린다.

재머의 출력은 이론적으로 레이다의 수신 대역폭과 동일한 아주 좁은 대역폭에 집중된다.

이러한 Spot Jamming은 보통 특정한 레이다를 목표로 하며 재밍 신호를 레이다 신호에 일치시키기 위해 panoramic 수신기가 요구된다.-

 

그림에서 보듯이 일반적으로 Spot Jamming의 대역폭이 적 레이다 대역폭과 정확히 일치하지 않고 레이다 수신 대역폭이 재머 대역폭의 약 85%에 해당하므로 J/S 비에서 0.7 dB 정도 감소가 발생할 수 있음으로 재밍 효과 분석에 있어서 이러한 요소를 고려할 필요가 있다.  

 

Counter-countermeasures

  - 재머가 주파수에만 의존하기 때문에 agile 주파수를 운용하는 레이다에 영향을 주기는 어렵다.

    그러므로 주파수를 랜덤하게 호핑 하는 방식이 이러한 Spot Jamming에 대처하는 일반적인 방법이 된다.

 

  - 재밍 신호를 쫓아가는 HOJ(Home-On-Jam) 미사일

 

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(2) Barrage Jamming

(Barrage Jamming)

 

Barrage Jamming 기법은 재머의 모든 출력을 레이다보다 훨씬 더 넓은 폭으로 펼치는 방식이다.

즉, 전체 주파수 대역을 한번에 재밍하는 것이다.

 

그러나 위의 그림에서 처럼 실제 레이다의 대역은 재머 대역의 14% 정도밖에 안되므로 약 8.6 dB 수준의 J/S 감소가 있을 수 있음을 고려해야 한다.

 

Counter-countermeasures

  - Barrage 재머는 출력 에너지를 넓은 주파수 스펙트럼에 펼쳐야 하므로 고출력 레이다에 효과가 떨어질      수 있다.

    그러므로 레이다가 duty cycle을 높이거나 높은 지향성 빔을 갖고 안테나 이득이 높은 레이다가 대응책      이 될 수 있다.

 

  - 재밍 신호를 쫓아가는 HOJ(Home-On-Jam) 미사일

 

 

(3) Sweep Jamming

(Sweep Jamming)

 

Sweep Jamming은 앞에서의 Barrage Jamming과 유사하다.

Sweep 재머의 주파수는 아주 넓은 대역에서 앞과 뒤로 움직이며 때때로 2배가 되는 주파수 대역만큼 움직이기도 한다.

일반적으로는 Sweep Jamming이 Barrage Jamming 보다 넓은 대역에서 동작하지만 이는 하드웨어의 한계에 따라 다르기도 하다.

Sweep Jamming과 Barrage Jamming 간의 차이는 변조 방식과 커버하는 주파수 밴드의 크기이다.

Barrage Jamming은 주로 신호 크기 변조를 사용하며 주파수 밴드의 10% 영역을 커버한다.

즉, 중심 주파수의 10% 영역이 대역폭이 된다.

반면에 Sweep Jamming은 주파수 변조 신호를 사용하며 넓은 주파수 대역폭을 앞, 뒤로 스윕한다.

 

이 두 재밍 기법의 공통점은 적 레이다 시스템의 주파수를 정확히 모르는 경우에 사용된다는 것이다. 

 

Counter-countermeasures

  - 주파수 호핑

  - 고출력 및 고 이득 레이다

  - duty cycle의 증가

  - 재밍 신호를 쫓아가는 HOJ(Home-On-Jam) 미사일