미 공군에서 계획하고 있는 KAIJU 프로젝트 - 인공지능/머신러닝 전자전 기술

미 공군 연구소 센서 이사회는 인공지능(AI)과 머신러닝(ML)의 전자전 분야 응용에 중점을 둔 연구 및 개발에 착수할 것이라고 한다.

 

지난달, 이사회의 Spectrum Warfare 부서와 RF EW 부서는 최근의 통합 공중 방어 시스템(IADS, Integrated Air Defense systm) 능력에 대항한 EW 기술을 발전시킬 자원으로서 AI/ML 관련 기술을 개발하는 5년간 1억 5천만 달러 규모의 Kaiju 프로젝트 계약 조치 통보를 발표했다.

 

이 프로그램의 설명은 다음과 같다.

“IADS가 발전하고 다중 스펙트럼 능력을 보유함에 따라 예측할 수 있는 문제는 단일 스펙트럼을 위해 개발된 대응책이 다중 스펙트럼의 위협을 만났을 때의 그 효과도 이다.”

잠재적인 적은 단일 방어 시스템이나 미사일에 RF와 EO, 그리고 IR 성능을 통합한 다중 스펙트럼의 센서와 미사일 시커를 개발하고 있으며 이는 군의 단일 모드 EW 시스템에 도전과제가 된다.

 

Kaiju 프로젝트의 목표는 다른 위치에 있는 AI/ML 자원과의 통신에 의존하지 않는 자동 AI/ML 기반의 전자전 시스템을 개발하는 것이다.

프로그램 설명에는 “AI/ML의 발전에 따라 많은 양의 데이터를 실시간으로 처리하고 활용할 수 있게 되었으며 잠재적으로 자동화 EW를 자산에 적용할 수 있는 길이 열렸다”라고 기술하고 있다.

탑재 보드 데이터 수집과 분석 기능은 전자기 스펙트럼 환경에서 위협의 변경이나 미확인 위협에 대한 실시간 자동 대응 폐루프를 위해 반드시 필요하다. (즉, 폐루프 탐지와 자체 보호 재밍)

AI/ML 기술의 빠른 적용과 평가를 위해 반드시 필요한 것은 개방형 표준 채택, 빠른 알고리즘 개발, 그리고 프로세스 검증 툴 환경이다.

 

Kaiju 프로젝트는 모델링과 시뮬레이션부터 소프트웨어 정의 라디오와 알고리즘 개발까지 AI/ML 기술의 다양한 측면을 조사하는 9개의 연구 영역으로 구성된다.

프로젝트의 이름은 일본의 괴수 영화 제목에서 가져왔으며 모든 9개의 연구 영역은 이 영화에 나오는 괴수 이름을 따라 했다.

(일본 괴수영화에서 제목을 딴 미 공군의 자동화 전자전 기술 연구 프로젝트 Kaiju)

 

[Gamera : Cognitive EW 연구를 위한 빅데이터]

빅데이터 생성을 위해 공통 모률 프레임워크에 통합되어야 하는 핵심 커뮤니티 개발 도구에 대한 연구를 수행한다.

 

[King Ghidorah : 소프트웨어 정의 라디오(SDR) 연구]

SDR 코드 라이브러리는 최선의 SDR 에뮬레이션을 생성하기 위해 표적 시스템 운용을 이해하고 시스템과 하드웨어를 깊게 조사하는 것이 필요하다.

이 연구는 표적 시스템을 구매하고 SDR과 인터페이스 되는 데이터 링크와 명령 및 제어를 하는 장치를 개발하며 시험을 위해 표적 시스템을 분해하고 시험실, 필드, 비행 시험을 수행하고 후보가 되는 SDR 하드웨어와 소프트웨어를 구매한다.

 

[Mecha Rodan : 다중 스펙트럼 위협 굴복]

ES(Electronic Support)와 EA(Electronic Attack) 전반에 걸쳐 확장이 가능한 발전된 능력을 추가하기 위해 기존의 다중 스펙트럼 모델링과 시뮬레이션 환경을 더욱 면밀히 연구한다. 

 

[Kumonga : RAPTURE Laboratory]

크기, 무게, 그리고 파워(SWAP)와 같은 제약이 있는 프로그램 요구사항에 대한 연구 개발 시험 요구도 사항을 충족하기 위해 특수 목적의 하드웨어를 설계하고 제작하며 시험과 문서 작업을 수행한다.

PCB 솔더링과 PCB 개조, 케이블 커스텀 제작, 최종 시제 조립 등을 포함하여 특수 목적으로 설계된 하드웨어에 대한 시험실 시험과 필드 시험을 수행한다.

 

[Mothra : EA 데모]

에미터 추적, 기법 선택, 기법 발생 등의 EA 평가를 위한 EA 처리 프레임워크를 구축한다.

 

[King Kong : 실시간 알고리즘 개발]

정부에서 제공한 하드웨어 아키텍처 설명을 활용하여 정부에서 제공한 비 실시간 기계 학습 알고리즘이 실시간 응용에 적용이 가능한지 여부를 결정한다.

 

[Baragon : 미래의 임무 데이터 재프로그래밍을 위한 RF EW 데모]

복잡한 전자기 환경하에서 복잡한 에미터를 탐지, 분류, 식별, 모호성 제거, 그리고 추적을 하는 전자전 알고리즘 개념 개발 및 평가를 수행한다.

이는 Defense Advanced Research Projects Agency의 ARC(Adaptive Radar Countermeasures)와 AFRL의 ESCE(Electronic Support Critical Experiment), 그리고 ONR의 REAM(Reactive Electronic Attack Measures) 프로그램에서 개발된 알고리즘을 이용하는 것이 포함된다.

Baragon은 또한 인간/기계 팀 구성과 신뢰를 돕기 위해 다중 소스의 처리 체인, 폐루프 소프트웨어 구성 제어와 튜닝, 구성의 성능 비교와 분석 및 시각화 제품을 통합할 예정이다.

 

[Colossus : 발전된 위협 굴복]

다층 구조의 EA 기법 생성을 위한 새로운 인지 전자전 능력을 개발하여 장거리 킬 웹을 생성한다.

분산되어 있는 센서와 기계학습, 인공지능, 그리고 ABMS(Advanced Battle Management System)을 이용하여 자동으로 모든 도메인의 명령과 제어에 참여하도록 하며 합동 공격의 제어와 EW 수렴 효과가 있다.

   

[Godzilla : 프로그램 관리]

모든 계약과 각각의 연구 프로젝트, 그리고 개발 행위에 대한 범위, 일정, 비용, 위험성에 대한 프로그램 관리를 수행한다.

이 프로그램 하에 독립적으로 수행되는 연구 개발은 없으며 어떻게 하면 새로운 기술이 크고 복잡한 전체 시스템과 통합이 이루어지는 가에 대한 전체적인 고려가 될 것이며 전장을 지원할 수 있는 전환이 준비되어야 한다. 

 

 

Kaiju 프로젝트는 63개월의 기간과 1억 5천만 달러의 예산이 소요될 것이다. 

미 공군연구소는 이달 말에 Kaiju 프로젝트의 날을 개최할 예정이며 아마도 가상 이벤트가 될 것이다.

 

 

 

출처 : Journal of Electromagnetic Dominance