현대 EW 시스템을 위한 첨단 전자기 환경 시뮬레이션

백서: 국방

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전자기 스펙트럼 작전(EMSO) 영역은 동적 전자기 환경(EME)에서 자산의 활용, 공격, 보호를 다룹니다. 그 부분집합인 전자전(EW)은 스펙트럼이 더 복잡해짐에 따라 발전하며, 발전하는 레이더와 재밍에 대비해 신규 및 업그레이드된 EW 시스템을 평가하기 위한 시뮬레이션을 요구합니다. 이 백서는 3부작 시리즈의 첫 번째로, 기본 EW 개념을 소개하고 기술적 EME 시나리오 생성과 시스템 구현을 다룹니다.

개요

Rohde & Schwarz의 "EW 시스템을 위한 전자기 환경 시뮬레이션 - 제1부"라는 이 백서는 전자기 스펙트럼 작전(EMSO)과 전자전(EW) 시스템 테스트 및 개발에 필수적인 환경 생성 엔지니어링에 대한 포괄적인 소개를 제공합니다.

문서는 EMSO와 EW를 정의하며, 실제 조건과 유사하게 복잡한 전자기 작전 환경(EMOE)을 시뮬레이션할 필요성을 강조합니다. 현대 다중 위협 시나리오(수많은 방출체, 파형, 환경 요인 포함)에 대한 실전 야외 테스트는 비용이 너무 많이 들고, 보안 위험이 있으며, 비현실적이기 때문에 정확한 시뮬레이션이 필수적입니다.

EMSO 테스트의 추상화 수준을 상세히 설명합니다: 발견 단계의 컴포넌트 레벨 시뮬레이션부터 극장 또는 캠페인 레벨의 복잡하고 통합된 시스템-오브-시스템 테스트까지. 이 계층적 접근법은 테스트 엄격성이 운영 요구사항과 일치하도록 보장하며, R&D부터 완전 임무 리허설까지 모든 것을 지원합니다.

시뮬레이션 충실도에 중요한 것은 세 단계에서 '진실(truth)'을 관리하는 것입니다: 시뮬레이션 진실(시나리오 모델의 정확도), 챔버 진실(시험 대상 장치(DUT) 또는 시험 대상 시스템(SUT)에 제시된 올바른 RF 자극), DUT/SUT 진실(시스템의 반응과 인식). 논문은 이러한 시뮬레이션의 신뢰성과 책임성을 유지하기 위해 엄격한 검증, 검수, 인증(VV&A) 프로세스를 옹호합니다.

논문은 실제 위협 데이터와 파형 라이브러리, 시나리오 생성, 디지털 출력 생성, RF 신호 생성(공중 전파(OTA) 또는 직접 주입(DI) 방식) 등 환경 생성 구성 요소를 설명합니다. 캘리브레이션 복잡성과 유연성 측면에서 이들 방식의 트레이드오프를 강조합니다.

시나리오 구축 메커니즘은 파형(펄스 기술자 단어(PDW) 또는 I/Q 데이터), 안테나 패턴, 움직임, 모드 변경으로 특징지어지는 물리적 RF 소스로서 방출체를 표현하는 것을 포함합니다. 위협 모델링은 임무, 시그니처, 객체, 지리공간 데이터를 통합하여 수천 개의 동시 모드를 포괄하는 현실적이고 동적인 위협 환경을 구축합니다.

문서는 기본 단일 방출체/장치 교전에서 다중 방출체, 다중 DUT 시나리오(모션 및 모드 적응 포함)까지 시나리오 복잡성 관리를 논의하며, 현대 고성능 컴퓨팅 자원이 이를 지원합니다.

결론적으로, EMSO 환경 시뮬레이션은 복잡하지만 필수적인 도구로, 현실적인 조건에서 EW 시스템을 개발, 테스트, 검증하여 전통적 접근법보다 더 안전하고 비용 효율적이며 유연한 평가를 가능하게 합니다.

참고문헌에는 관련 국방부 독트린과 전략이 포함되어 전자기 스펙트럼 우월성과 모델링 엄격성의 전략적 중요성을 강조합니다.

전반적으로 이 논문은 현대전에서 정교한 전자기 환경의 시뮬레이션과 검증 과제를 다루는 EW 엔지니어, 테스터, 프로그램 관리자에게 필수적인 기초 지식을 제공합니다.