AESA 레이더와 해상작전헬기(MOH) / 디펜스타임즈

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AESA 레이더와 해상작전헬기(MOH)   디펜스타임즈 webmaster@chosun.com

2010년 3월에 발생한 천안함 사건으로 각 해역 함대의 대잠함정 대부분이 잠수함 탐지에 적합하지 않다는 사실이 여실히 드러났다. 또한 주요 대잠 초계함들의 평시 초계 작전조차 이 사건 이후 상당한 전술적 제약에 얽매이게 되었다. 링스 대잠 헬기 역시 음향 전달 매질 변화가 큰 서해나 다수의 온도층과 수괴가 발달한 동해 수괴 안쪽과 온도층 밑의 잠수함을 탐지하기 어려우며, 잠수함의 정밀한 식별과 추적에는 유리하지만 원거리 탐지에 적합하지 않은 고주파(또는 중고주파) 디핑 소나를 탑재하고, 부족한 체공 시간 등의 물리적인 한계에 봉착했다.
따라서 현재의 부족한 대잠 능력을 보강하고, 장기적으로는 적 잠수함 운용의 종심에서부터 북한 잠수함을 추적, 타격하는 등의 보다 차원 높은 대잠 작전 능력을 구축하기 위한 MOH 사업이 진행되고 있다.

여기서 대잠 탐지/추적과 일견 연계성을 찾기 어려운 AESA 레이더를 대잠 작전의 유력한 솔루션 중 하나로 인식하는 핵심적인 이유는 북한 잠수정의 스노켈/잠망경 의존도가 상당히 높으며, 이를 원거리에서 탐지/식별할 수 있는 정밀한 ISAR(Inverse Synthetic Aperture Radar)를 탑재한 대잠 항공기를 충분히 확보하면 대잠 작전 능력 향상에 큰 보탬이 되기 때문이다.

● ISAR의 해상도에 영향을 미치는 요인(신호 수신 각도 차이, 표적 대비 PRT 등)이 기존의 기계 주사식 레이더보다 획기적으로 향상된 시스템을 필요로 하며 이에 부합할 수 있는 시스템은 AESA이다.

● 수면에 노출된 잠망경이 극히 저속으로 움직이는 상황에서도 이를 MTI 모드가 이동표적으로 인식해야 하며, 여기에 더해서 표적의 이동 패턴을 추적하여 최종적으로 잠망경 또는 스노켈 마스트를 식별하기 위해서는 MTT 모드가 압축적인 추적이 가능해야 한다. 이러한 요구를 조화시킬 수 있는 시스템이 AESA이다.

● 잠망경과 연계하여 사용되는 ESM은 해상 작전용 레이더가 표적을 탐지/식별/추적할 수 있는 거리보다 더욱 원거리에서 해상 작전용 레이더의 RF 신호를 수신할 수 있다. 따라서 이러한 잠수함용 ESM에 노출되지 않고 잠망경을 탐지/추적하려면 전자적인 VLO(Very Low Observative) 성능을 필요로 한다. 따라서 LPI 기능을 갖는 AESA를 필요로 한다.

● RCS가 작을 수밖에 없는 소형 표적인 잠망경과 스노켈 마스트 등을 원거리에서 탐지하려면 작은 RCS를 만회할 높은 안테나 Gain과 함께 Power density를 높일 수 있도록 빔을 정립할 수 있어야 한다. 기계 주사식 레이더보다 에너지 효율이 높은 AESA는 여기에도 부합할 수 있다.

AESA 레이더의 장점 중 하나는 ISAR 영상 구축을 위해 필요로 하는 표적 이동 범위(상대적인 이동 범위)가 상당히 작다. 상대적으로 느린 속도를 갖는 비행체인 헬기에 기계식 레이더를 탑재하여 저속으로 움직이는 잠수함의 마스트(잠망경 또는 스노켈 등)을 추적하는데 표적의 변위에 크게 의존하여 개구비(Aperture rate)를 크게 할 수 밖에 없다. 이 경우 영상 구축과 표적 식별에 상당한 시간을 필요로 하게 된다. 물론 기계 주사식 레이더 역시 이를 해결하기 위한 빔 압축 기법을 갖고 있지만, 이를 획기적으로 향상시키기 위해서는 아예 새로운 modulation 기법을 갖는 레이더를 필요로 한다.

잠수함의 마스트와 같은 저속의 표적에 적당한 수준의 속도 분해능을 얻기 위해 상대적으로 낮은 빔 에너지 밀도를 필요로 한다. 이를 극복하기 위해 ISAR 기능에 맞춰서 포밍 기법을 구현할 수 있지만 그럼에도 불구하고 기존의 해상 작전용 레이더로는 ISAR을 이용한 모드에서 표적의 변위에 대한 의존도 역시 적지 않다.

AESA 레이더는 안테나와 표적의 단일 위치 관계에서 다변위 반사 신호를 확보하는 효과 구현을 통해 이와 같은 표적의 변위 의존도를 크게 줄이면서 스노켈과 같은 소형 표적을 탐지하는데 필요한 수준의 해상도를 얻을 수 있다. 이는 기존의 대잠 헬기에 탑재되어 있는 레이더와 달리, AESA 레이더는 고유의 Phase modulation 특성을 이용함으로써 동시에 여러 변위의 반사 신호를 얻을 수 있기 때문이다. 또한 이와 같은 위상배열레이더 고유의 변조 기법과 함께 기존의 해상 작전용 레이더보다 더욱 복잡한 레이더의 빔 안정성(Beam Stabilization) 제어를 위한 프로세싱을 통해(기존의 해상 작전 레이더는 단일 빔 주사에 대한 빔 안정성 제어 프로세싱을 하면 되지만, AESA 레이더는 다수의 Phase shifting에 대해서 동시에 빔 안정성 제어를 해야 하기 때문에 보다 빔 안정성 연산에 복잡하다) 데이터 백업 각 변화율을 최소화할 수 있다는 점 역시 AESA의 ISAR 분해능을 높게 만드는 요인이 된다.

이와 같은 높은 분해능을 갖는 ISAR 기능 구현은 잠망경 또는 스노켈 마스트 등을 원거리에서 탐지하기 위해 필수적이라 할 수 있다. 여기서 잠깐, 왜 북한 잠수정들의 스노켈/잠망경 의존도가 높을 수밖에 없을까?

북한 구형 잠수함이나 소형 잠수정의 경우 축전지의 에너지 밀도와 캐퍼시티(Capacity) 부족으로 인해 적정 수준의 스노켈 사이 간격을 확보하기 어렵다(적정 수준이라 함은 현대적인 디젤-전기 추진식 잠수함이 1차 스노켈링 이후 연속 잠항이 가능한 3일 ~ 4일 정도). 스노켈에 대한 의존도가 높기 때문에 스노켈을 효과적으로 탐지할 수 있는 체계가 통합된 대잠 항공기를 적정 규모 확보 하는 것이 한국 해군에게 중요한 과제 중 이다.

북한 소형 잠수정들은 함수 체적 제한으로 인해 소나 어레이 배열 규모가 제한될 수밖에 없는데, 여기에 어뢰 발사 튜브들이 내장되는 공간도 함께 공존시켜야 하기 때문에 소나에 할당 가능한 공간은 더욱 제한될 수밖에 없다.

북한 소형 잠수정의 함수 소나가 커버 가능한 대역 범위는 협소하며, 특히 중주파 대역에서도 비교적 투과성이 높은 대역의 경우에는 제한된 크기의 함수 소나에 배열 가능한 모듈 숫자에 한계가 있기 때문에 수신 감도에 한계가 있다. 또한 보다 높은 대역의 수신 감도까지 제한할 수 있기 때문에 주로 높은 주파수에 수신 기능을 집중하고 있는 것으로 보인다.

탐지 영역 자체가 협소하며, 특히 서해에서는 담수의 유입으로 인한 염분과 밀도 변화, 그리고 서해 해저면 근처에서 발생하는 음향 에너지 손실 현상 등으로 인해 더욱 탐지 거리가 제한된다. 이 때문에 대잠 능력을 갖고 있는 전투함을 공격하기 위해 어느 정도 표적과 거리를 두고 공격을 시도할 때 소나보다 잠망경을 이용한 표적 획득에 더 의존할 수밖에 없다. 포클랜드 해전 당시 아르헨티나 해군의 209급 잠수함의 표적 획득용 잠망경(공격 잠망경)을 통해 획득한 데이터가 M8 전투 정보 시스템의 공격 컴퓨터에 링크되지 않아서 영국 대잠 분견대의 프리깃함에 대한 공격에 실패했다.

북한 소형 잠수함에 탑재된 함수 소나보다 더욱 원거리 탐지에 유리한 CSU-83 소나를 탑재한 잠수함 역시 대잠 능력을 갖는 전투함을 공격할 때에 어느 정도 잠망경에 의지해야 할 때가 있다. 결국 북한 잠수정이 기본적인 LRF와 IR 영상 시스템을 갖춘 공격 잠망경에 대한 의존도가 높다는 한계를 이용할 수 있는 시스템, 즉 크기가 작은 잠망경 노출 부분을 원거리에서 식별할 수 있는 고해상도의 FLIR와 ISAR을 필요로 할 수 밖에 없다. 전투함과 함께 작전하는 대잠 헬기가 ISAR 기능을 갖는 AESA 시스템을 이용하여 노출된 잠망경을 조기에 발견할 수 있다면 북한 잠수함의 아군 전투함에 대한 위협을 조기에 차단하는데 큰 보탬이 될 것이다.

AESA 레이더는 위상배열레이더 고유의 Phase shift 기능을 이용한 변조 기법을 바탕으로 하는 스캔 시간 압축과 함께 동시 다발적인 Phase modulation 기법을 이용하여 펄스를 압축시킨 것과 유사한 효과를 구현함으로써 이와 같은 요구 조건(소형 노출 마스트를 찾아낼 수 있는 수준의 영상 해상도)을 충족할 수 있는 시스템이다. 그러나 분해능 요구 조건만 만족시킨다고 해서 잠망경 마스트를 효과적으로 발견할 수 있는 것은 아니다. 대잠 헬기가 FLIR와 ISAR 기능을 갖는 해상 탐색 레이더를 이용하여 커버해야 하는 해역은 (다수의 헬기를 점 방어에 투입하는 상황이라도) 상당히 넓으며, 이런 넓은 해역에서 스노켈이나 잠망경을 조기에 발견하는 것은 공간 확률 문제 때문에 쉽지 않다. AESA레이더는 이러한 난제를 해결하기 위해 광역 탐색 기능과 함께 구역 분할과 선택 영역 집중 탐색 기능, 그리고 자동적인 모드 적응과 Interleave 기능을 구현하여 보다 효율적인 스캔이 가능한 시스템으로 설계되었다.

최대 400Km에 가까운 긴 탐지거리를 갖는 AESA 레이더를 탑재한 해상 작전 헬기를 다수 체공시켜 각각 탐색 영역을 할당할 경우 상당히 넓은 영역을 커버할 수 있게 되어, 최소한 점 방어 개념으로 운용 시에 함대를 위협할 수 있는 영역 안에서 적이 잠망경을 사용하는 영역을 포함시킬 수 있는 가능성이 높아진다. 비교적 제한된 크기의 레이돔에 내장되는 시스템임에도 이와 같은 넓은 탐색 영역을 갖는 이유는 AESA 시스템의 안테나 에너지 효율이 높기 때문이다.

AESA 레이더는 에너지 송출과 빔 스티어링(Beam Steering)에 있어서 불필요한 에너지 손실(주방사 방향과 다른 방향으로 방향성 없이 에너지가 새어나가는 현상)을 최소화함으로써 출력이 작은 레이더임에도 불구하고(이는 뒤에서 언급하게 될 LPI 성능에 있어서도 큰 이점이 된다) 탐지거리가 긴 레이더가 된다.
이와 같은 방법으로 적 소형 잠수함이 우리 해군의 자산을 타격하기 위해 잠망경을 사용할만한 영역을 레이더가 커버할 수 있도록 하면서, 동시에 전 영역을 신속하게 스캔할 수 있도록 함으로써 잠망경이 노출되는 매우 짧은 시간(대략 7초 정도)안에 잠망경을 탐지할 수 있도록 해야 한다. 이를 위해 AESA레이더의 갖는 특징인 높은 빔 편향성을 이용하여 레이더의 안테나가 단일 지향 각도를 갖는 상태에서 스캔 가능한 전 영역을 실시간으로 커버할 수 있도록 하면서 안테나를 구동하여 음영 영역의 발생 시간을 최소화할 수 있다.

여기에 더해서 차기 대잠 헬기 후보 기종들이 갖는 데이터 링크 체계와 함께 네트워크를 통한 다수의 레이더 스캔 영역 제어 방식을 이용할 경우 이러한 음영 영역 자체도 거의 발생하지 않도록 탐색할 수 있다.

광역을 신속하게 스캔하면서 동시에 해상도를 병립시켜야 한다. 전 영역을 스캔하면서 송출 에너지를 넓은 영역에 할당할 경우 국지적인 영역의 스캔 정밀도가 떨어질 수밖에 없기 때문에 광역 스캔 모드와 함께 국지적인 영역에 스캔을 집중하는 모드도 별도로 갖고 있어야 한다. 기존의 해상 작전용 레이더는 먼저 넓은 영역을 스캔한 후에, SMTI(Sea Moving Target Indicator) 기능을 이용하여 비선형적인 도플러 변이(Doppler shift)값에서 이동 표적의 도플러 변이를 찾게 되면 그 쪽으로 방사 에너지를 집중시켜 높은 해상도를 얻는 방법으로 이와 같은 모드를 운용하였다. 이러한 방법은 국지적인 영역을 집중 스캔할 때에 전체 스캔 가능 영역 중에서 음영 영역이 커지는 한계가 있는데, AESA 레이더는 모드 Interleave 기능과 함께 두 가지 모드를 동시에 병행 운용할 수 있는 기능으로 이러한 문제를 해결하였다. AESA의 액티브 어레이를 분할 운용함으로써 송출 에너지를 MTI 기능을 이용하여 이동 물체의 신호를 잡아낸 영역에 할당하면서 나머지 에너지를 광역 탐색 모드에 할애할 경우 (탐지거리가 일시적으로 감소하겠지만) 넓은 영역의 탐색과 함께 이동 표적의 식별과 정밀 추적을 병행할 수 있게 되면서 광역 스캔의 필요성과 국지적인 영역에서의 높은 해상도 요구를 병립시킬 수 있다.

한국 서해 연안에 각종 부표와 어구 등이 산재한 해역이 많기 때문에 이들과 잠망경/스노켈을 식별할 수 있는 기능을 필요로 한다. 잠수함이 4노트 이하의 전술 속력으로 움직이기 때문에 잠망경 역시 수면 위로 노출된 상태에서 저속으로 움직이게 된다.
이러한 이동 표적을 식별하기 위해 MTI 기능의 속도 분해능을 필요로 하게 되는데, 이 때 역시 바다 위에서 저속으로 움직이는 각종 부유물들 역시 MTI 모드에서 이동 표적으로 인식될 수 있다(물론 이는 부유물을 움직이는 바닷물의 유속에 따라서 가변적이다).
이 때 부표, 어구 등과 잠망경을 구별하기 위해서는 ISAR을 통해 구축한 영상 정보를 활용하지만, 또한 MTT(Moving Target Track) 기능을 이용하여 저속으로 움직이는 이들 부유물과 잠망경의 이동 특성을 추적하는 작업도 이루어져야 한다.

AESA 시스템이 갖는 또 다른 강점이 바로 MTI / MTT 성능이다. 우선 잠수함이 극히 저속으로 이동하기 때문에 수면 위로 노출시킨 마스트가 저속으로 움직이는 상황에서도 이를 이동 표적으로 식별하기에 충분한 수준의 속도 분해능을 얻기 위해 X 밴드 대역의 레이더의 가용 대역 중 비교적 PRF가 작은 대역을 사용한다. 기존의 해상 탐색 레이더의 경우 이와 같이 PRF가 작은 신호를 사용하면 MTI 식별이 가능한 최저 속력을 크게 낮추는 데에는 유리한 반면, 표적의 이동 패턴(부표 등의 경우에는 바닷물의 흐름을 따라 불규칙하게 움직이며 요동이 있는 반면, 잠망경이나 스노켈은 요동이 없이 움직인다)을 압축적으로 추적하기 어려운 단점이 있었다.

잠망경의 경우 노출 시간 자체가 짧기 때문에 추적과 식별이 상당히 짧은 시간 안에 이루어져야 한다. 이러한 표적을 추적/식별하기 위해 해상 작전 레이더의 MTT 모드가 표적 이동에 대한 압축 추적 성능을 갖추어야 한다. 비교적 긴 시간동안 마스트를 노출시킨다고 하더라도 MTT 추적이 압축적으로 이루어질 경우 그렇지 못한 경우보다 표적 이동 패턴을 보다 선명하게 추적할 수 있다. AESA의 경우 X 밴드 대역에서 해당 레이더들이 사용할 수 있는 밴드 중에서 비교적 PRF가 작은 밴드를 사용하면서, 다수의 베이스 밴드(Base band)에 의해 포밍된 반송파를 단일 반송파로 사용하지 않고 여러 반송파를 동시에 운용하면서 빔 제어 체계에 의해 이들이 순차적으로 표적에 적용될 수 있도록 위상 변조 기법을 사용함으로써 일종의 펄스 압축 효과를 구현할 수 있다. 이를 통해 AESA 레이더는 MTI 모드에서의 속도 분해능을 충족시키면서, 동시에 MTT 모드에서 압축적으로 표적의 이동 패턴을 추적할 수 있다.

AESA 레이더는 MTI 분해능과 MTT 압축 추적/식별 성능을 병립시키면서 동시에 일종의 정보 통합(Information Convergence)과 데이터 관리 체계를 통해 연속적인 Plot을 형성하는 기능을 표적 식별 체계에 구현함으로써 표적의 이동 패턴을 레이더 프로세서가 판단할 수 있도록 설계되었다. 기존의 시스템들은 MTT를 통해 압축적인 추적이 가능하다 하더라도, 이를 통해 획득한 데이터를 바탕으로 표적이 잠망경인지 해상 부표인지 식별하는 것은 아퍼레이터의 판단에 상당 부분 의존해야 했다. 유러파이터 타이푼 전투기에 통합된 AIS(Attack and Identification System) 체계와 유사한 컨버전스 체계를 통해 AESA레이더의 MTT 모드를 통해 획득한 동일 표적의 추적 데이터와 각 플랫폼의 호버링 위치 좌표 데이터 등을 통합할 수 있다. 각 표적 데이터들의 순서를 결정한 후, 이들을 획득한 플랫폼의 좌표 정보를 기준으로 하는 표적 정보를 컨버전스의 기준이 되는 플랫폼을 기준으로 하는 데이터로 변환함으로써 기준 플랫폼을 중심으로 하는 상대적인 Plot 정보로 통합하여 표적 이동 양태를 식별할 수 있다. 또는 아예 각 데이터를 획득한 각 플랫폼의 좌표 정보를 바탕으로 기준 좌표가 있는 표적 데이터들을 표적의 고유 이동 데이터로 변환함으로써 각 플랫폼에서 추적한 상대적인 이동이 아닌 표적의 실제 고유 이동을 추적할 수 있게 된다. 물론 이 역시 연속적으로 융합되어 Plot을 구성함으로써 표적의 이동 양태를 일괄적으로 시현할 수 있으며, 프로세서는 이를 바탕으로 잠수함의 잠망경 또는 스노켈인지 여부를 식별할 수 있다. 아퍼레이터에 의존하는 경우보다 더욱 빠르고, 정확하게 노출 마스트를 식별할 수 있게 된다. 이와 같은 컨버전스 체계는 레이더가 자체적으로 획득해야 하는 데이터의 갱신 횟수를 줄여주면서, 단일 레이더가 여러 차례에 걸쳐서 데이터를 획득하여 표적을 추적하는 것과 같은 효과를 구현하기 때문에 추적 시간이 짧은 잠망경을 추적, 식별하는 데 큰 보탬이 된다. 이 외에도 다수의 AESA 레이더가 단일 표적에 대해서 동일한 시점에 추적한 정보를 이러한 데이터 컨버전스 체계를 이용하여 각 플랫폼의 항법 데이터와 함께 융합하여 프로세싱함으로써 데이터의 신뢰도를 더욱 제고할 수 있게 된다.

해상 작전 헬기는 대잠 작전 목적으로만 운용되는 것은 아니며, 기존의 슈퍼 링스 헬기의 경우 P-3C 또는 TASS를 탑재한 구축함이 원거리에서 탐지한 수중 표적을 최종적으로 식별하고 추적하는 목적으로 주로 사용하거나(물론 이외에도 독자적인 구역을 할당받아 대잠 탐지에 투입되는 경우도 있다) 또는 함대에 대한 조기경보 임무와 장거리 해상 표적 획득/타격 임무 등에 사용된다.

서해안의 북한군 해안 포대와 지대함 미사일 발사대 등에 대한 정밀 타격을 위해 해상 작전 헬기에 탑재 가능한 공대지 정밀 유도 무기로 스파이크 NLOS가 있으며, 이는 차기 해상 작전 헬기에 공대지 탐색/표적 획득 기능이 요구될 것이라는 것을 의미한다.
차기 해상 작전 헬기는 현재 주력으로 운용되는 해상 작전 헬기보다 더욱 폭넓은 작전 요구를 수용할 수 있어야 하며, 핵심 시스템인 해상 작전용 레이더 역시 이와 같은 보다 확장된 운용 범위에 부합할 수 있어야 한다.
AESA 시스템을 탑재한 해상 작전 헬기는 적 방공 무기 사거리 바깥에서 북한 해안포대 등의 타격 목표를 획득할 수 있다.
야간이나 혹은 악천후에서 적 해안포대를 원거리에서 정밀 공격하거나 북한 고속정대를 공격한 후 적 방공 무기의 위협을 회피하기 위해 서해상의 주요 도서 지형을 이용하려 할 경우 AESA 레이더의 RBM 모드를 이용한 원거리 지형 매핑 기능은 FLIR와 연계 운용하여 상당히 활용도가 높은 기능이 될 수 있다. 그리고 이와 같은 기능은 AESA를 탑재한 헬기를 특수부대 근거리 침투 플랫폼 등으로 운용할 때 PPI 맵 영상을 확보하여 침투 비행 시의 Steering Point들을 결정하기 위해 사용할 수도 있다.

VLO 성능

잠수함은 잠망경 등을 ESM과 함께 운용한다. ESM을 이용하여 잠망경을 탐지할 수 있는 적대적인 해상 탐색 레이더의 RF 신호를 원거리에서 수신하게 되면 신속히 잠망경을 내리기 위해서이다. 레이더는 신호를 수신하여 PSP(Programmable Signal Processor)와 같은 체계가 신호로 인식하려면 최저 Pmin 이상의 반사 신호를 필요로 하며, 이는 탐지거리와도 관계된다. ESM의 경우에는 아무리 신호의 강도가 떨어져도 ESM 주변의 자연적인 RF 신호 중 동일 대역의 신호보다 높은 신호일 경우 수신하여 RF 신호로 인식할 수 있다.
레이더가 ISAR 기능을 이용하여 잠망경 등을 탐지할 수 있는 거리보다 잠수함이 ESM을 이용하여 그러한 해상 탐색 레이더를 발견할 수 있는 거리가 더욱 길다. 이를 이용하여 잠수함이 잠망경을 사용하는 중에 해상 탐색 레이더를 피할 수 있으며 ISAR 기능과 레이더의 최종적인 표적 식별체계를 사용하기 전에 잠망경에 대한 전자적인 접촉을 상실하는 경우를 방지하기 위해 ESM에 대한 전자적인 스텔스 성능이 요구된다.

AESA 레이더의 경우에도 흔히 LPI 기능으로 널리 알려진 전자적인 VLO 성능 구현이 가능한 것으로 보인다. 이 방법은 적의 ESM을 기만하는 방법에서부터 아예 ESM에 노출되는 것을 피하는 방법에 이르기까지 몇 가지 방법이 존재한다. 물론 이건 어디까지나 큰 분류이며, 각각의 대분류에는 이를 구현하기 위한 세분화된 전자적 기법들이 존재한다.
탐지거리와 레이더의 송출 출력, 안테나 Gain의 관계를 제어하는 것을 기본으로 하는 기법을 이용함으로써 적 잠수함의 ESM이 해상 탐색 레이더의 실제 PRT와 완전히 다른 PRT의 신호를 수신한 것처럼 속이는 방법이 존재한다.

Phase Shift 역시 이와 같은 ESM 기만 기법에 사용되기도 한다. 아예 ESM에 노출되는 것 자체를 회피하기 위한 방법도 몇 가지 존재하는데, PRF 동시 운용 규모를 키워서 에너지를 분산시키면서 모종의 방법에 따라 기저 밴드를 특정 TR 모듈 묶음에서 송출되어 Shift 되는 RF 신호에만 복잡하게 사용하는 방법이 있다. 이와 같이 AESA를 이용한 LPI 기법들은 AESA가 갖는 기본적인 원리를 응용한 것들이며, 이러한 원리를 바탕으로 얼마나 다양한 기법들을 만들어 낼 수 있는지는 소프트웨어 설계와 구축 기술에 크게 영향을 받기 때문에 LPI 기법 구현 범위 역시 이러한 소프트웨어적인 문제와 무관할 수 없다.

스노켈 마스트와 잠망경은 소형 표적이며, 때문에 RCS가 작은 표적일 수밖에 없다. 심지어는 아예 잠망경 마스트에 제한적인 스텔스 설계가 적용되는 경우도 있다. 이와 같이 RCS가 낮은 잠망경 등을 원거리에서 탐지하려면 안테나 Gain에 의존하여 탐지거리를 키우거나 아예 소형 표적의 RCS 자체를 키워버리는 방법이 있다.

일부 기계주사식 레이더에도 관련 기법이 존재하는 경우가 있지만, 본질적인 한계로 전체적인 스캔 소요시간 자체가 길어지는 단점이 있다. AESA 레이더는 안테나의 에너지 효율이 높기 때문에 Gain에 의존하여 탐지거리를 키우는 방법으로도 소형 표적을 원거리에서 탐지하는데 적합하지만, 아예 소형 표적 전용 모드를 갖고 있다. 이 소형 표적 전용 모드가 바로 표적의 RCS를 키우는 방법인데, 이는 RCS가 증가하도록 Power density를 높이게끔 빔을 정립하는 모드이다. 기계주사식 레이더의 경우 이런 모드를 사용할 경우 스캔율이 떨어지거나 추적할 수 있는 표적 숫자가 크게 줄어들지만, AESA시스템은 이를 안테나 분할 PRF 운용 기법과 결합하여 구현하는 방법으로 AESA 특유의 높은 스캔율을 유지하면서 이와 같이 잠망경 등의 RCS를 키워서 탐지하기 위한 모드를 사용할 수 있다. 이 모드는 수상 표적에 대해서 사용할 경우 상대적인 접근율이 가장 높은 표적들을 골라내서 추적하는 모드로도 사용할 수 있다. 우선 대응해야 할 표적을 원거리에서 골라내어 추적하는 모드가 별도로 존재한다. RCS를 키움으로써 PRT는 작음에도 불구하고 원거리 대수상 탐색 모드로도 운용될 수 있다. <끝>

2012-12-18 16:28:32

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