능동 위상배열 레이다의 등장으로 한 번에 다수의 표적을 탐지/추적할 수 있게 되었다. 하지만 임무의 종류나 상황에 따라 레이다의 자원을 적절히 할당해야만 임무 수행능력과 추적 성능을 최대한 끌어올릴 수 있다. 특히 레이다 임무 스케줄링 알고리즘은 레이다 자원 관리의 핵심이다. 항공기에 탑재된 AESA 레이다에 대해서, 항공 표적의 우선순위, 임무 우선순위, 임무의 지연수준 등을 고려하여 임무의 수행 시간과 순서를 정해주는 알고리즘은 제시된 바 있다.

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본 논문에서는 기존에 고려했던 공대공 임무와는 독립적인 공대지 임무를 수행하되, 주변의 위협적인 항공 목표물들에 대처할 수 있도록 이들의 상태에 따라 적응적으로 자원을 관리하는 알고리즘을 제안하였다.

동시 운용 모드에서 공대지 임무를 우선 할당하고, 지속적으로 항공 목표물을 탐색/추적한다. 추적하는 항공 목표물이 없더라도 주변 상황 인식을 위해서는 탐색에 어느 정도 자원을 할당하여야 한다. 만약 거리가 가깝거나 빠르게 접근하는, 위협적인 항공 목표물이 발견되었을 때에는 우선순위를 높여서 이에 대한 추적 Revisit Interval을 더 짧게 한다. 이 때 자연스럽게 공대지 임무에 대한 점유율을 줄인다.

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공대공 임무에 대한 자원 점유율을 각각 계산하면, 모든 임무에 대한 점유율이 100%가 되도록 공대지 임무에 대한 주기를 구할 수 있다. 여기서 공대공 임무에 대한 자원 점유율을 쉽게 계산하기 위해서는 기본적으로 모든 임무는 독립적이고, 주기적으로 수행되어야 한다는 전제가 필요하다. 하지만 실제로는 임무들이 서로 의존하기도 하고, 한번만 수행되는 임무도 존재한다. 이러한 임무들은 공통적으로 중요도가 높다는 특성에 착안하여, 확인, 추적 개시, 추적 관리가 수행 대기 상태라면 공대지 임무는 수행하지 않도록 스케줄링 알고리즘을 제안한다.

제안한 임무 관리 및 스케줄링 알고리즘에 대한 임무 수행능력을 종합적으로 평가하기 위해 다음의 시나리오를 생성하여 레이다 시뮬레이션으로 구현하였다. 한 그룹의 항공 목표물이 멀리서부터 정면으로 다가오다가 미사일을 발사하고 선회해서 도주한다. 다른 그룹의 항공 목표물은 멀리서부터 측면으로 다가오다가 이탈한다. 그룹별 목표물의 궤적은 Fig. 2와 같다. (본 기체는 +x 방향으로 진행) 그리고 공대지 임무에 대한 점유율은 Fig. 3에 나타나 있다.

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결과에서 나타난 바와 같이 미사일이 발사된 시점(t=80s 부근)에서 이들의 빠른 시선 속도로 인해 고 우선순위로 전환됨을 확인할 수 있다.(Fig. 2의 파란색 궤적) 그리고 이에 따라 공대지 임무에 대한 점유율이 순간적으로 낮아지지만, 미사일이 본 항공기를 지나침에 따라 추적을 상실하는 시점(t=120 부근)에서는 다시 공대지 임무에 대한 점유율이 회복된다. 한편 미사일을 발사하고 선회한 항공 목표물은 시선속도가 크게 감소하여 저 우선순위 목표물로 전환되었다.(Fig. 2의 초록색 궤적) 측면에서 접근하는 목표물은 우선순위가 낮기 때문에 자원을 거의 사용하지 않는다. 최종적으로, 레이다의 유휴나 과도한 부하 없이 효과적으로 공대지 및 공대공 임무에 자원을 분배했음을 확인할 수 있었다.

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출처 : 공대공 및 공대지 동시 운용 모드에서 적대적 항공 표적을 고려한 적응적 레이다 자원관리 기법(한국항공우주학회 2018 추계학술대회)

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공대공/공대지 동시 운용모드로 공대지 임무 수행 중 갑작스런 공대공 임무에 대한 상황이 발생하였을 경우 레이다 자원관리를 적응적으로 수행할 수 있게 스케쥴링 알고리즘을 설계하고 검증했다는 내용입니다

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