공중 RWR 및 Radar ESM 시스템

다음은 Airborne RWR과 ESM 시스템의 시작부터 최근의 발전 방향에 대한 기사입니다.

 

 

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(APR-4B MRFI(Modernized RF Interferometer)와 APR-39 RWR을 탑재한 AH-64D Apache)

 

RWR과 ESM 시스템은 대부분 공중 분야(전투기, 헬리콥터, 수송기 등)에 활용되지만, 배와 잠수함, 위성, 지상 차량, 그리고 심지어 각 군인이 직접 소지하고 이동하는 분야에도 활용되고 있다.

 

공중 분야가 시장의 주를 이루고 있지만 사실, 레이다 경보 수신기의 첫 사용은 세계 2차 대전의 독일 U-보트이다.

R-600A Metox는 파리 점령 시기인 1942년에 개발되었고 영국 항공기의 접근을 독일 잠수함에게 알리기 위함이었다.

1940년 영국 공군 해안 사령부는 그들의 몇몇 항공기에 영국에서 개발한 ASV Mk II 레이다를 장착하기 시작했으며 이 레이다는 176 MHz에서 동작했다.

이 레이다를 통해 약 5에서 12 마일 거리에서 해수면에 있는 U-보트를 탐지할 수 있었고 야간에 재충전을 위해 바다 위로 올라온 U-보트를 공격할 수 있었다.

레이다 운용자는 탐색을  하다가 표적이 탐지되면 더 높은 펄스 반복 주파수로 바꾸어 추적 모드로 변경하였다.

야간 작전에서는 항공기가 표적에 접근하다가 U-보트 공격을 위해 Leigh 라이트를 비추었다.

U-보트에서는 R-600A가 ASV Mk II의 탐색 모드를 탐지할 수 있었으며 레이다가 높은 PRF로 변경되면 표적으로 잡혔다는 것을 지시해 줄 수 있었다.

이는 U-보트가 해수면 위에서 공격을 당하기 전에 빨리 잠수하라는 충분한 경고가 되었다.

전쟁이 진행되면서 연합군은 10 GHz에서 동작하는 ASV Mk III와 같은 새로운 레이다를 개발하였으며 이에 대한 대응으로 독일에서는 U-보트를 위한 FuMB 7 Naxos U와 같은 새로운 RWR을 개발하였다.

 

RWR과 ESM 시스템은 새로운 레이다 기술에 대응하여 계속해서 새로운 활용분야를 찾고 있다.

지상 차량은 수십년 동안 밀리미터파 유도 위협에 노출되었으며 따라서 mmW RWR이 개발되어 왔다.

그러나 광범위하게 활용되지는 않았다.

우주 플랫폼은 대 위성 미사일과 재밍의 위협에 맞서서 위협 경고와 지리 위치 센서의 요구가 높아졌다.

작은 개인용 RWR은 병사가 직접 운반할 수 있도록 개발되었으며 이를 통해 전장에서 감시 레이다에 노출되었음을 경고할 수 있었다.

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[ 기술적 측면의 발전 ]

기술적인 측면에서 약 25년 전 개발이 시작된 상업용의 광대역 소프트웨어 정의 라디오는 RWR과 ESM 시장으로 변모하여 성능은 증가되고 크기와 비용은 감소하였다.

이에 대한 한 가지 결과는 모든 타입의 RWR과 ESM 시스템이 광범위하게 활용될 수 있다는 것이다.

오늘날 이러한 시스템들은 자체 보호 장비로서만이 아닌 유기적인 상황 인지 목적으로도 사용된다.

전장 네트워크와 연결되었을 때, 이들은 협조적인 상황 인지와 표적 정보를 제공할 뿐만 아니라 사령부에 정보를 제공하고 전자기 작동 환경 전체의 큰 그림을 그리는데 도움을 준다.

 

오늘날의 ALR-56C나 ALR-400, 그리고 ALR-67(V)3와 같은 RWR 시스템은 일반적으로 공중 자체 보호 시스템의 일부분으로 통합된다.

ALR-56M, APR-39D(V)2, 그리고 Arexis와 같은 시스템은 다양한 항공기 기종에 많은 다른 EW Suite으로서 통합되었다.  

 

과거에 대부분의 RWR은 2에서 18 GHz 대역을 커버하였으나, 일부 최신의 공중 방어 레이다가 UHF의 낮은 대역에서 운용되며 또한 몇몇의 미사일 시커는 Ka 대역에서 운용된다.

따라서 많은 RWR과 ESM 시스템들은 이제 핵심 설계 사항으로서 또는 주파수 확장 옵션으로서 0.5에서 40 GHz를 커버한다.

 

IBW(Instantaneous Bandwidth)는 RWR이 재튜닝 없이 커버할 수 있는 대역을 말한다.

넓은 IBW를 갖는 시스템들은 더 작은 IBW를 갖는 시스템에 비해 빠른 응답시간을 제공하며 이는 미사일과의 교전에서 매우 중요한 부분이다.

그러나 높은 IBW는 보통 낮은 민감도를 갖으며 이는 RWR의 탐지 거리 감소를 가져온다.

 

수신기의 동적범위(dynamic range)는 강한 신호가 존재하는 환경에서의 낮은 전력의 신호를 탐지할 수 있는 능력으로 설명될 수 있다. 

ESM 시스템은 위협 레이다의 방향 탐지와 지리 위치 정보를 지원한다.

반면에 대부분의 RWR은 매우 정확한 지리 위치 정보를 제공하지는 않는다. 

 

 

출처 : The Journal of Electromagnetic Dominance, July 2024

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