HOME 대한민국공군 무기체계 정보/전자무기
 
분류
탐지레이더는 대상 표적에 따라 대공탐지레이더, 해면탐색레이더 그리고 전장 감시/통제레이더 등으로 분류되며, 탐지거리에 따라 단거리, 중/장거리 및 초장거리 레이더로 구분되며, 탐지된 표적의 표적정보 추출능력에 따라 2차원(방위, 거리) 또는 3차원(방위, 거리, 고도) 레이더로 구분된다.
 
대공탐지레이더
지상설치 장거리용 대공탐지레이더는 운용에 따른 제한조건이 가장 적은 레이더로서 주로 높은 고지에 설치하여 장거리 고공표적(항공기, 미사일 등)을 탐지, 표적 제원을 추출하여 우군지휘/통제 체계에 전파하는 조기경보/공중 전장감시 및 통제용으로서 무중단 운용되는 주요 센서이다. 중/고고도에 대한 탐지성능이 우수한 반면 저고도 표적에 대해서는 지형차폐의 영향으로 취약하다. 지형차폐 효과를 이용한 침투를 최대한 방지하기 위해서는 항공기에 탑재하여 고고도에서 하방감시형태로 운용하므로써 저고도 비행표적 및 순항미사일 등을 장거리에서 탐지할 수 있다. 항공기 탑재 운용시 항공기 운항에 따른 제한, 탑재 여건에 따른 제한, 항공기 구조적 제한 등 지상설치의 경우에 비하여 여러 가지 제약조건이 추가되며 막대한 운용/유지비용 또한 문제점으로 대두된다. 장거리 레이더는 적에게 노출되어 있어 대전자전 기능의 강화와 대방사 미사일(ARM)의 공격대비도 중요하다. 국지 대공작전 및 장거리레이더의 탐지공백을 메우기 위하여 중거리 또는 단거리레이더를 운용한다. 전술용으로 다양하게 적용되는 단거리 레이더의 경우 이동을 용이하게 하기 위하여 소형/경량화한 차량탑재형이 많이 운용된다.
   
해면 탐색레이더
선박 또는 지상에 설치되어 선박항행, 해역감시 그리고 대함 작전을 수행하는데 필요한 정보를 제공하기 위하여 운용되는 것으로서, 해면상태에 의하여 발생되는 클러터를 제거하고 해상 고정물체와 선박, 잠수함의 잠망경 및 환기구 등을 탐지한다. 레이더의 시계는 해면과 선박의 높이에 따라 제한되며 해면 클러터의 제거를 위한 특수필터와 항해/감시를 보조하기 위한 표적 추적 및 위치예측 소프트웨어 등을 내장하고 있다.
   
전장감시 및 통제레이더
전장감시 및 통제레이더는 지상인원, 차량 및 헬기 탐지용과 박격포탄/포탄 또는 로켓탄 발사위치 탐지용 등이 있다(전술용 저고도탐지레이더는 사통컴퓨터와 연동시 통제레이더로 분류될 수 있으나 여기서는 탐지레이더로 분류), 지상감시의 범위는 적이 소유한 전차나 대전차 미사일 유도무기 체계보다 약 5km 이상 우세하여야 하며, 아군포대의 작전범위 내로서 최대 30km 내지 40km범위내에 있는 것이 통상적이며, 표적을 획득, 지정하기 위한 수단으로 사용된다. 요구되는 성능수준은 표적의 정확한 인식 및 확인이 가능한 분해능과 감지능력, 포병의 사격제원으로서 사용 가능한 정확도, 운용시 주변환경에서 발생되는 전자파 영향을 받지 않고 자동대처 운용되는 기능 등이 필수적으로 요구되며, 전장의 이동상황에 따라 적극 대처할 수 있도록 휴대용 내지는 소형차량 탑재형이 되어야 한다.
   
 
※ 초장거리(OTH: Over The Horizon)레이더
초장거리(OTH: Over The Horizon)레이더는 대공 및 해면탐색레이더로서 기존의 레이더 수평선을 넘어 탐지와 추적 능력을 증대시키기 위한 새로운 방식의 레이더이다. 전자파의 전리층 반사원리를 이용하는 것(OTH-B)과 지표파를 이용하여 HF(3-30MHz)대역에서 운용되는 레이더가 있다. 전리층 반사레이더의 경우 탐지거리는 수천km이상이 되는 반면 가까운 지역에 대해서는 보지 못하며 전리층의 조건과 먼 거리에 의한 낮은 분해능이 제한점이 된다. 지표파는 수직편파 신호가 도체표면을 따라 전파되는 원리를 이용하므로 탐지거리는 주파수에 따라 달라진다. 예를 들면 2MHz에서는 500NM, 10MHz에서는 100NM정도가 대표적인 값이다. 인접국의 해상 및 공중활동을 감시(스텔스물체 탐지 포함)하기 위하여 지상 또는 함상에 설치 운용되며 Monostatic 또는 Bistatic으로 운용된다. 개발 및 실전배치 국가로는 미국, 영국, 호주, 프랑스, 중국, 러시아 등이 있다.
 
레이더의 종류
구 분 국 가 특 성 탐지거리
SCR-584 미 국 초고주파를 이용  
SCR-720 미 국 초고주파를 이용  
AN/APQ-7 미 국 초고주파를 이용  
RUS-2/2C 러시아 초고주파를 이용 (1940년대)  
Hen House 러시아    
OTH/-B 미 국    
PAVE PAWS 미 국 대공탐지용 4,800km
COBRA DANE 미 국 대공탐지용 3,220km
AN/FPS-117 미 국 장거리 대공탐지용 370km
TRS-2230 프랑스 장거리 대공탐지용 500km
AR-327 영 국 장거리 대공탐지용 470km
RAT-31 DLS 이탈리아 장거리 감시용 440km
AN/SPS-49 미 국 함정용 장거리 대공감시용 460km
JUPITER 프랑스 함정용 장거리 대공감시용 250km
EL/M-2228X 이스라엘 함정용 장거리 대공감시용 50km
AN/APY-1/2 미 국 AWACS용 펄스도플러레이다  
35N6 러시아 저고도 감시용 150km
RIAN 러시아 조기경보/탄도탄 및 위성추적용 2,000km
JY-9 중 국 저고도 탐지용 2차원 레이다 150km
YLC-4 중 국 장거리 감시용 2차원 레이다 410km
JY-8 중 국 장거리 감시용 2차원 레이다 150km
EAGLE 중 국 해안감시레이더 50km
OTH 중 국 해안감시레이다 3,500km
RASIT 프랑스 전장감시레이더  
AN/TPQ-36/37 미 국 대포병용 레이더  
Cymbeline 영 국 - -
LMSR 미 국 휴대용 전장감시레이더 20km
RB-12B 프랑스 - -
Type 704 공산권 대포병레이더  
SNAR Family 공산권 대포병레이더  
 
조기경보 지상레이더 발전추세
목 적
주로 전장감시 및 조기경보 목적으로 개발, 운용
   
분 류
- 탐지거리에 따라 단거리, 중·장거리 및 초장거리 레이더
- 표적 탐지자료의 종류에 따라 2차원 (방위, 거리탐지) 및 3차원(방위, 거리, 고도 동시탐지) 레이더
- 설치 형태에 따라 고정형과 이동형으로 구분 운용
   
발달과정
- 1935년경 부터 개발이 시작(초기의 CW 레이더)
- 1950년대에는 MTI 기법이 적용된 레이더가 개발
- 1960년대 이후에는 디지털 신호처리 및 도플러 필터를 이용한 레이더
- 최근에는 3,000km 이상의 표적탐지 가능한 초장거리(OTH) 레이더(3차원 레이더 기술, 신호처리 기술과 탐지능력 및 대전자전 능력 향상)
   
적용 기술
- 초기 레이더는 CW 방식으로 시작
- 1950년대 이후 MTI 이론 등 새로운 기법이 레이더에 적용
- 1960년대 이후는 전자식 빔 주사방식 등의 발전된 기법 적용
   
발전추세
레이더의 기본 구성요소를 중심으로 안테나, 송수신기, 신호처리기, 자료처리기, 전시기 등의 기술분야에 대하여 탐지 및 추적성능 향상, 다수기능 보유, 대 전자전 능력 강화 및 신뢰성 증대에 주안점을 두고 추진될 전망이다. 신호처리 기술은 컴퓨터의 고속화, 메모리 부품의급속한 발전 등으로 추출 자료의 다양화와 함께 자료의 정확성이 향상되고 있으며, 처리능력의 확대로 레이더의 다기능화에 적합한 자료를 생산할 수 있게 되고 있다.
최근 레이더의 세계적 발전추세는 다량의 표적 동시탐지 및 추적기능을 보유 하기 위한 탐지능력의 확장, 해/지상 클러터 제거, 대전자전 능력 향상 등에 주력하고 있으며, 전자식 스캔방식의 3차원 레이더 형태에 대한 효율성이 부각되고 있다.
현대 세계적인 기술발전은 전자분야가 주도하고 있는 현실이며, 레이더의 주된 기술은 전자공학 전 분야에 걸쳐 광범위하게 구성되어 있어 일부 구성기술이나 새로운 이론의 발전이 레이더 기술발전의 기반으로 작용하고 있다. 레이더 기술발전의 중요성이 이미 공인된 기술선진국에서는 계속적인 투자로 지속적인 연구개발을 수행하고 있으며, 그 결과 기술의 첨단화는 물론 적용분야도 더욱 다양해 졌다. 레이더 기술은 초고주파 기술(안테나, 송수신기), 디지털 기술(신호처리, 자료처리기, 전시기), 체계/종합 기술로 대별된다. 레이더 기술의 발전방향은 탐지/추적성능 향상, 다기능 보유, 운용자 인터페이스 최소화, 대전자전 능력 강화, 소형 경량화, 저 전력소모, 신뢰성 증대에 주안점을 두고 있다.

체계 설계 동향은 컴퓨터와 전자부품 기술의 발전으로 인한 전자식 빔 제어형 3차원 레이더 기술의 발달로서, 여려 개의 각각 독립된 기능의 레이더를 한 개의 레이더로 실현하는 것이다. 즉, 다기능 레이더는 탐지와 추적을 기능상 차이에 불과(물론 1개 표적에 대한 연속된 정확한 추적 자료를 추출하기 위해서는 별개의 추적레이더가 필요할 수 있지만)하게 하고 있으며, 유도탄의 유도를 위한 펄스형 조사능력도 포함하게 되었다. 이에 따라 기능별 운용을 최적화하기 위한 실시간 제어방식이 매우 복잡하여 컴퓨터를 이용한 소프트웨어 제어방식이 필수적인 요소로 등장하게 되었고 하드웨어는 기능 중심적이고 인터페이스가 용이한 구조로 발전되고 있다.

또한 획득자료의 다양성과 정확성의 증가로 사격통제장치에 대한 기여도가증가하게 되므로서, 사격통제장치와의 인터페이스는더욱 긴밀해지고 있다. 새로운 개념의 체계기술로는 컨포멀(Conformal) 배열 레이더, 초 광대역 레이더, Bistatic 레이더 기술이 연구개발되고 있다. 컨포멀 레이더는 주로 항공기탑재 다기능 레이더로 사용되는데, 안테나는 항공기표면의 일부로 작용함과 아울러 RCS를 감소시키며, 다수개의 전자주사심을 사용하여 다목적으로 운용한다. 초 광대역 레이더는 지표면/수면 침투, 표적영상 추출, 클러터 제거 및 대전자전 능력이 우수하며, 저 RCS 표적 등에 효과적으로 대응하기 위해 사용된다. 향후 고출력, 광대역 특성을 얻기 위해 안테나 및 송신파형에 대한 집중적인 개발이 이루어질 것으로 판단된다. Bistatic 레이더는 송신기의 위치와 수신기의 위치를 분리하므로서 대전자전 능력이 뛰어나고, 스텔스기나 소형 미사일의 탐지에 유리한 장점을 지닌다.

초고주파 기술은 안테나, 송신기 그리고 수신기에 적용되는 기술로서 현재까지는 이를 각각의 기술분야로서 취급하여 왔으며, 탐지레이더와 추적레이더는 송신기를 제와한 안테나와 수신기 부분에서 다소간의 기술적 차이를 보여 왔다. 그러나 최근 방사기를 포함한 송수신 모듈을 안테나의 구성소자로 사용하는 배열형 레이더의 경우 초고주파 회로 모듈화 기술(물론 구성회로의 특성별 기술은 다를 수 있지만)과 방사소자 배열기술로 구분/취급 되기도 한다.

안테나는 전자적 빔 제어가 가능한 수동 또는 능동배열 안테나를 개발하는 것으로서, 평판형은 이미 실용화되었고 곡면형(단순곡면은 실험단계인 것으로 판단되나)은 이론연구 단계에 있다. 소요 기술분야는 빔특성 제어(이득 및 빔폭, 저부엽, 초분해능, 적응형 부엽제어)와 대전자전용 안테나기술 등이다.

신호처리 기술은 시간 및 주파수 영역에서 펄스간 또는 주사간 변화를 처리/감지하여 표적자료를 추출하는 것으로서, 이동표적 지시, 오경보 제어, MAP 처리, 대전자전 신호처리, 표적정보 추출 등의 기능을 수행한다. 처리능력은 부품의 동작속도와 메모리의 저장용량 및 Access 시간에 많은 제약을 받게 된다. 컴퓨터의 고속화, 특수목적 처리기와 메모리 부품의 급속한 발전으로 처리능력이 확대되고 추출자료의 다양화와 정확성이 향상되므로서 레이더의 다기능화에 크게 기여하고 있다.