먼저 LPI레이더에 대해 간략 설명하면
상대가 자신이 쏘는 레이더를 탐지못하게하는 기능이 달린 레이더 말하는겁니다. 저피탐지레이더죠.이게 개발되게된게 상대가 쏘는 레이더를 탐지하는 장치인 RWR이 나오면서부터고요.
RWR은 베트남전때 지대공미사일에 의해 미국 전투기들이 격추당하면서 개발된겁니다.
비행기에 장착된 여러안테나로 각종전파들을 수집해서 컴퓨터에서 분석해서 적의 레이더인지 분석하는 장치인데
상대가 자신보다 더 넓은 범위를 탐지하는 레이더를 가질경우, 자신은 느닷없이 당하게 되니깐 그전에 상대가 쏘는 레이더를 잡아내서 경고해주는 장치죠.
근데 이걸 상대도 쓰게되면서 (러시아는 미그-17인가부터 달았슴) 되려 강력한 레이더 탐지범위를 가진 전투기들이 전투에서 별 큰 성과를 못올리게됐습니다. 미리 알아채고 회피기동해버리니까여.
이에 대항하는 LPI레이더들도 연구된건데 출력을 낮춰서 상대가 멀리서 탐지못하게하지만 대신 자신의 탐지거리도 줄어들었습니다. 이때 탐지거리가 줄어드는걸 보완하려고 수신감도를 높이는 연구를 했었고여.
이 관련 기술들이 먼저 적용된건 SAM과 해상용입니다. 전투기들과는 다르게 SAM과 함상용으로 상대 적함끼리는 수평선한계때매 그닥 멀리 탐지안해도 됐으니까여.
하지만 이런방식은 BVR교전때 전투기에 쓰기에는 한계가 있습니다 수신감도 높여서 출력낮춘다는건 그한계가 있었고요.. 그러면서 RWR역시 발달돼왔고여.
그러다 나온방식이 애초 레이더에서 쏘는 전파에 변동을 주는 방식이었죠.
일단 LPI 적용된 레이더들을 보면
Low Probability of Intercept Radar (LPIR)
System |
Developer |
Technique |
LPI Use |
AN/APG-70 |
Raytheon |
Frequency agility |
F-15E Multi-mode tactical radar |
AN/APG-77 |
Northrop Grumman |
Frequency agility |
F-22 Multi-mode tactical radar |
AN/APN-232 |
NavCom |
FMCW |
Combined Altitude Radar |
AN/APQ-181 |
Raytheon |
|
B-2 Multi-mode radar |
AN/APS-147 |
TI |
Frequency agility |
Enhanced search, target designation |
AN/SPN-46 |
Textron |
|
Shipboard Precision approach, landing |
LANTIRN |
TI |
|
F-16C/D, F-15E, F-14 Terrain following radar
|
FMCW.(Frequency modulated continuous wave) 주파수를 주기적으로 계속 변동주는 방식
frequency agility - 빠른 주파수변동
이거외에도 SAM, 대함미사일들도 LPI레이더들 들어갔고 그외 공격헬기인 아파치 레이더도 LPI레이더들이죠.
상대에게 피탐안되게하는 LPI의 method는 여러갭니다.
power management, low power, tight bandwidth, Random Noise Operation, multiple beams, Inertia-less searching, Continuous/Near Continuous Wave Operation, Low Side Lobes, Random Noise Operation.
저내용 간추리면 power management방식은 기존 레이더들도 소프트웨어 업데이트로 적용가능한 방식이고.
PESA경우는 tight bandwidth가 가능하지만 멀티빔이 가능하지않고, AESA가 저걸 종합적으로 쓸수있단거고요.
위에 예를 들었듯이 스텔스기만이 LPI레이다 단게 아니고여..
출력낮춰서 상대 RWR에 잡히지않게하는 low power, power management역시 LPI의 하나의 방법, 일부분이지 전체가 아니죠.
암튼 현재로썬 전투기에서의 RWR와 레이더의 경쟁은 기계식레이더들이 밀렸지만 AESA부터는 레이더가 더 유리해진 상황이 지금입니다.
출력을 낮춰서 RWR에 안잡힌다는건 이미. 현시창님이 댓글에도 달았던거지만
"전자기파는 거리의 제곱에 반비례합니다. 이거 레이더로 옮겨보면 레이더 반사파의 수신 강도는 거리의 4승에 반비례합니다. RWR의 민감한 검출수신감도를 이유로 출력을 낮추면 탐지거리가 떨어지는 절대적 이유입니다. AESA에 장착된 개개 MMIC가 수신감도가 아무리 좋아도 전자기학의 절대적 법칙을 이길 순 없습니다. 이미 말씀드렸듯 최근 디지털 RWR에도 GaAs소자가 사용되고 있습니다. 심지어는 AESA패널 자체를 안테나로 사용하기도 하지요. "
저 얘기가 뭐냐면 radar equation 얘깁니다.
RWR도 수신안테나고.. AESA도 안테납니다(송수신겸용). AESA가 쏴서 RWR이 감지못한채로 다시 AESA로 돌아와야한단건데.. 이건 LPI가 첨나왔을때 RWR얘기죠.
지금 RWR상대로 가능하게 하려면 레이다공식상.. AESA안테나면적이 RWR보다 4배이상 효율을 가져야합니다. RWR안테나가 거리상 가지는 잇점때문이죠.
즉 지금 F-22의 AESA지름이 1000mm인데(1m) 반지름 25cm정도 RWR안테나만으로도 동등하다란겁니다.(동급성능일시)
AESA가 RWR에 잡히지않는건 위에 표에나왔듯이 frequency agility때문입니다.
각기다른 특성의 멀티빔에 그 빔도 수시로 주파수와 펄스변동주면서 PRF도 변화를 주면서 RWR가 계산못하게해서 위험이 아닌 그냥 노이즈로 여기게 하는거죠.
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이렇게 쓴 이유부터가..
누군가 랩터의 레이더는 LPI레이더라 출력이 낮아 상대 스텔스기 탐지가 어려워 접근전된다란 소리해섭니다. 그리고 해결책으로 접근전용 IRST달라고..
스텔스기 탐지가 어려운건 전투기의 레이더가 x밴드를 쓰기때문에 탐지가 어려운거고 LPI랑은 관련이 없단거고 (aesa, 화력통제레이더, x밴드 레이더, LPI레이더 다 똑같은 레이더 지칭하는것임)
F-22상대라봐야.. 아직 있지도않고 나오게될 팍파역시 랩터가 160km거리에서 탐지하기때문에 저 이유때매 접근전용인 IRST달 필요없다 한거죠.