CHAPTER 17. RADAR WARNING RECEIVER BASIC OPERATION AND GEOLOCATION TECHNIQUES (

1부에 이어서 2부에서는 남은 RWR의 구성 요소인 EID 테이블과 스코프, 인터페이스 제어 유닛 그리고 RWR의 성능에 영향을 주는 RWR의 한계에 대해 알아본다.

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에미터 식별 테이블(EID, Emitter Identification Table)

각 추적 파일에 포함되어 있는 신호 특성 정보들은 처리된 데이터들로서 신호의 도착 시간과 신호의 위치를 기반으로 계속해서 업데이트된다.
게다가 추적 파일은 신호 처리기의 메모리에 저장되어 있는 EID 테이블과 계속해서 비교가 이루어진다.
EID 테이블은 아래의 그림처럼 이미 알고 있는 레이다의 특성 정보들로 미리 정의된 테이블이다. 

(EID 테이블 예)

 
이 정보들은 ES(Electronic Warfare Support) 자산이나 정찰 자산으로부터 획득된 정보로 만들어진다.
이 테이블 내의 정보들은 분쟁이 예상되는 지역의 최신 레이다 정보를 반영하기 위해 업데이트된다.
각 RWR 시스템들은 신호 처리기를 재프로그래밍하고 EID 테이블을 업데이트하기 위한 고유의 절차를 가지고 있다.
현재의 EID 테이블에 포함되어 있지 않은 새로운 위협이 나타난 경우처럼 긴급하게 재프로그래밍이 필요한 경우를 ‘Pacer Ware’ 라 부른다.

 

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RWR 디스플레이 스코프

신호 처리기는 추적 파일의 신호 특성을 EID 테이블의 내용과 계속해서 비교를 수행한다.
신호 처리기가 EID 테이블의 정보와 신호 특성이 충분히 일치한다고 결정하면 신호 처리기는 RWR 스코프에 비디오 심볼을 생성한다.
이 비디오 심볼은 특정 위협을 나타내며 각 위협 시스템은 각 고유의 심볼을 갖는다.
게다가 조종사에게 경고를 주기 위해 오디오 톤을 생성한다.
또한 신호 처리기는 탐색이나 추적, 그리고 미사일 발사와 같은 특정 위협 시스템의 모드와 연관된 비디오 심볼과 오디오 톤을 생성한다.
RWR 스코프상에서 위협 심볼의 위치는  RWR 스코프의 중심에 있는 내 항공기를 기준으로 상대적인 위치에 시현된다.
신호 처리기는 서로 다른 안테나로부터 수신되는 신호의 크기를 비교하여 위협 심볼의 적절한 위치를 결정한다.
다음의 그림은 전방의 두 안테나에 동일한 신호 크기가 수신되어 신호 처리기가 위협 심볼을 12시의 위치에 시현한 상황을 나타낸다.

(RWR 스코프의 위협 방위 표시)

 

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RWR 오디오 

RWR의 신호 처리기는 식별된 위협에 대해 심볼뿐만 아니라 위협 오디오를 생성 한다.
위협 오디오는 우선 조종사에게 위협 시스템이 탐지되었음을 알린다.
이러한 RWR의 오디오는 일반적으로 “New Guy” 오디오라 부른다.
신호 처리기는 또한 선택한 위협에 대해 지속적인 오디오를 생성할 수 있다.
조종사는 이를 인터페이스 제어 유닛을 통해 조정할 수 있다.
RWR 시스템이 제공하는 지속적인 오디오는 “real” 또는 “synthetic” 중 하나이다.
“Real” 오디오는 RWR의 신호 처리기가 위협을 식별하였거나 또는 식별하지 못한 위협의 실제 PRF를 기반으로 발생된다.
Synthetic 오디오는 신호 처리기가 결정한 위협의 종류(SAM, AI, 등)를 기반으로 발생한다.
신호 처리기는 또한 위협의 신호 특성이 미사일이 발사된 조건을 지시하고 있을 때 이러한 미사일 발사 경고를 제공하기 위해 발생된다.

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RWR 인터페이스 제어 유닛(ICU, Interface Control Unit)

모든 RWR 시스템은 조종사와 신호 처리기간의 인터페이스를 위한 특정 형태의 ICU를 갖는다.
ICU의 버튼은 신호 처리기의 특정 기능을 제어한다.
ICU는 조종사로 하여금 임무 전술에 RWR 시스템을 최적화해 준다.
이 최적화에는 접근 또는 퇴각 전술에 적절한 우선순위 리스트를 선택한다든지 위협 오디오 발생 여부, 그리고 시현될 위협의 숫자를 결정하는 것 등을 포함한다.
게다가 ICU는 추가적인 미사일 발사 표시를 제공한다.
ICU는 시스템 점검 기능을 가지고 있어서 RWR 시스템의 상태를 모니터링할 수 있게 한다.

(RWR 인터페이스 제어 유닛)

 

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RWR의 제한사항

RWR 시스템에는 몇 가지 제한점들이 존재한다.
가장 중요한 제한점들에는 모호성과 기동에 의한 영향성, 그리고 전자기 간섭이다.
 

[ RWR 모호성 ]

적의 IADS와 관련된 많은 레이다의 수와 다양성은 RWR이 위협을 식별하고 경고를 주는데 많은 어려움이 있다.
게다가 많은 서로 다른 위협 시스템들이 유사한 파라미터를 갖는 모드들을 운용하고 있다는 것은 더욱 이 문제를 어렵게 만든다.
RWR이 서로 다른 시스템으로부터 받은 동일한 특성의 신호를 처리할 때에 모호성이 발생한다.
RWR 모호성은 특정  위협 신호를 시현하는데 하나 이상의 심볼을 시현하는 것으로 정의할 수 있다.
RWR 모호성은 위협과 우군의 레이다 시스템 간에도 발생할 수 있다.
 
다음의 그림은 8,000 MHz와 10,000 MHz 사이의 우군과 위협 신호들을 나타낸다.

(우군과 위협의 신호 주파수 스펙트럼)

 
어떤 전투 임무에서 RWR이 하나 이상의 이러한 위협 시스템으로부터 신호를 동시에 수신하는 것은 흔히 있을 수 있을 것이다.
만약 RWR이 처리할 수 있는 신호 특성이 주파수뿐이라면, RWR은 어떤 신호를 시현해야 할지 결정하지 못할 것이다.
이 주파수 범위에서 운용되는 위협 시스템은 치명적인 위협일 수 있기 때문에 신호 처리기는 주파수를 EID 테이블과 비교를 수행한다.
부분적으로 처리된 신호 정보가 EID 테이블 내에 있는 위협 시스템과 일치되는 경우 잘못된 위협 심볼이 시현되거나 많은 심볼들이 시현되어 조종사에게 혼돈을 줄 수 있다.
잘못된 심볼 또는 많은 심볼들이 뜨는 것을 RWR 모호성이라 부른다.
 

[ 기동 영향성 ]

RWR은 항공기가 똑바로 비행할 때에 정확한 위협 위치 정보를 제공할 수 있도록 설계되었다.
대부분의 RWR은 또한 항공기가 제한된 특정 뱅크 각도와 회전 속도 내에서는 정확한 위협 위치 정보를 제공한다.
만약 항공기의 기동이 이 제한을 넘게 되면 RWR이 제공하는 위협 위치 정보는 그 신뢰성을 잃게 된다.
이러한 항공기의 급격한 기동에 의해 영향을 받는 RWR의 두 가지 제한사항은 부정확한 위협의 방위 정보와 다중 위협 심볼의 시현이다. 
다음의 그림은 우측 전방과 우측 하방의 RWR 안테나가 위협 신호를 탐지하는 경우를 나타낸다.

(RWR 위협 방향 표시 결정)

 
좌측 전방과 좌측 후방의 안테나는 항공기 동체에 의해 가려져 있기 때문에 신호를 탐지하지 못한다.
이 경우에서 신호 처리기는 방위 표시 알고리즘을 이용하여 위협의 위치를 결정하고 2시 방향에 표시한다.
 
항공기가 RWR 기동 제한을 넘어 급격한 기동을 하게 되면 RWR의 모든 네 개의 안테나는 위협 신호를 수신할 수 있게 되고 우측과 좌측의 안테나에서 수신되는 신호의 크기가 거의 같아지게 된다.
이러한 정보를 바탕으로 RWR 신호 처리기는 실제 위협의 위치는 3시 방향이지만 위협 심볼을 1시 방향에 시현시키게 된다.

(RWR 방향 탐지 에러)

 

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항공기의 급격한 기동 동안, RWR 신호 처리기는 하나의 위협 에미터에 대해서 여러 개의 심볼을 생성시킬 수 있다.
항공기가 기동함에 따라 빠르게 위협의 상대적인 위치가 변화하게 되고 이는 RWR의 각 안테나가 수신하는 신호의 크기 역시 급격하게 바뀌게 된다.
신호 처리기는 이러한 변화하는 신호를 다른 새로운 위협으로 해석할 수 있다.
하나의 위협 에미터에 대해 이러한 잘못된 위협 심볼들은 신호 처리기의 처리 속도와 “age-out”이라 불리는 파라미터에 의해 결정된다.
심볼의 age-out은 신호 처리기가 위협 신호가 더 이상 존재하지 않는다고 판단된 이후에도 수 초간 심볼을 시현시켜주는 시간을 의미한다.
심볼 age-out 시간은 EID 테이블 내의 각 위협에 맞춰 설정할 수 있다.

(RWR 다중 위협 심볼 시현)

 
 

[ 전자기 간섭(EMI) ]

전자기 간섭 즉, EMI는 전자기 시스템의 성능을 제한하거나 방해, 감소시키는 전자기 방해를 말한다.
EMI는 재밍과 같은 의도적인 것과 spurious 방사와 변조와 같은 의도치 않은 것을 모두 포함한다.
RWR의 특성은 EMI에 취약하게 만든다.
최근의 RWR 시스템은 일반적으로 0.5에서 18 GHz에 넓은 주파수 범위의 신호를 수신하고 처리할 수 있게 설계된다.
이 넓은 주파수 범위와 함께 민감한 안테나는 RWR 시스템을 EMI에 취약하게 만든다.
RWR 동작에 영향을 주는 주요 EMI 소스는 잡음 재밍과 기만 재밍이다.
 
Stand-off 재밍 항공기에서 나오는 높은 출력의 잡음 재밍은 RWR의 수신 문턱 치를 올리며 RWR의 감도가 떨어지고 위협 신호를 시현하는데 시간 지연을 일으킨다.
RWR 감도 저하는 재머의 송신 출력과 재밍 빔 폭, 그리고 재머와 항공기간의 거리에 따라 달라진다.
고출력의 재밍은 RWR 스코프에 다중의 위협 심볼을 생성시킬 수도 있다.
게다가 윙맨의 자체 보호 시스템에서 발생한 재밍 역시 다중 심볼을 생성 시킬 수 있고 감도를 떨어뜨릴 수 있다.
 
EMI와 관련된 모든 RWR 시스템의 제한은 위협 레이다 시스템을 우군 레이다 시스템으로 잘못 식별하는 것이다.
이는 우군의 레이다 시스템 파라미터가 위협 레이다 파라미터와 유사하기 때문이다.
이러한 RWR의 잘못된 식별은 AI 레이다 시스템에서 특히 잘 발생한다.
 
RWR 시스템 동작에서 EMI의 영향은 신호 환경에 기반한다.
RWR 시스템이 처리해야 하는 우군과 적군의 레이다 신호의 수와 다양성은 조종사가 어떻게 할 수 없는 부분이다.
또한 EMI는 최근의 군대에서 전자기 스펙트럼에 의존함으로써 생기는 불행한 결과이다.
따라서  조종사는 EMI가 RWR 동작에 영향을 줄 수 있으며 EMI에 의해 RWR 디스플레이 상에 나타나는 공통적인 부분에 익숙해질 필요가 있다.
 
여기까지 RWR의 EID 테이블과 디스플레이, 인터페이스 제어 유닛, 그리고 RWR의 한계에 대해 알아봤다.
다음 마지막 3부에서는 위협의 위치 정보를 획득하는 geolocation 방법에 대해 알아보겠다. 
 
 
 

출처 : Electronic Warfare Fundamentals

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