일본 OPY-2 다기능 레이더 시제품 시방서 일부 번역 (스압

ㅇㅇ · 2020.07.11 17:52:05

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방위장비청 시제사양서

신형 호위함용 레이더 시스템(그 1)의 연구 시작

1.6 시작의 개요

신형 호위함용 레이더 시스템은 대공 레이더기능, 대수상 레이더기능, 대잠망경 레이더기능(이하, '각 레이더기능'이라 함), 사격관제기능 및 EW기능을 갖춘 신형 호위함에 적용 가능한 레이더 시스템이며 콤팩트화가 요구되는 것이다.

이 때문에 각 레이더 기능, 사격관제 기능 및 EW 기능을 유기적으로 통합한 레이더 시스템을 제조해, 공통신호처리장치에 의해 레이더 신호 처리 및 EW 신호 처리의 연산을 일원적으로 실시하는 구성으로 함으로써 빔 자원 및 계산기 자원의 유효 활용의 실현을 도모하는 것을 목적으로 하는 것이다.

사격관제기능이란 정보처리장치(이하 'CDS')와의 연계 하에 목표 탐지 및 다목표 동시추적을 실시하는 대공 및 수상감시와 더불어 공격지시가 내려진 목표에 대한 자동무기할당스케줄링(무기선택)을 실시하고, 그 결과 포가 선택되었을 경우 대공목표, 수상목표 및 육상목표 위치에 대한 사격계산결과에 따른 포의 발포관제를 실시하여 미사일이 선택되었을 경우 미사일관제에 필요한 목표정보 등을 생성하여 미사일 시스템에 보낼 수 있는 것을 말한다.

본 시제에서는 신형 호위함용 레이더 시스템의 시스템을 설계하고 레이더 신호처리 및 EW 신호처리를 하는 공통신호처리부 및 전용시험장치(그 1)의 설계 및 제조를 실시한다.

2.2.1 전반조건

신형 호위함용 레이더 시스템은 대공 레이더 기능, 대수상 레이더 기능, 대잠망경 레이더 기능 및 ES 기능을 상시 동시 운용할 수 있으며, 사격관제 기능 및 EA 송신)도 동시에 운용할 수 있다. 또한 각 함의 레이더 자원을 전술 상황에 맞추어 적절하게 할당할 수 있다

신형 호위함 탑재를 고려하여 새로운 장비품 등(미사일 관제, RWS 등)과의 연접에 대해서는 최대한 소프트웨어로 변경하여 대응 가능한 확장성을 갖는 것으로 함과 동시에 소형·경량화 및 저비용화도 꾀하기로 한다. 동시 운용이란 대공 레이더 기능, 대수상 레이더 기능, 대잠망경 레이더, 사격관제 기능 및 EA기능(EA송신)이 조작원에 의한 조작 없이 짧은 시간에 자동적으로 전환됨으로써 레이더 및 EA기능이 필요한 기능·성능을 발휘할 수 있는 것을 말한다.

2.2.3 각 구성의 개별 조건

1. 공통신호처리장치

1.공통신호처리장치는 복수의 범용 계산기에 동시 병렬로 연산처리를 행하게 하여 일체적으로 하나의 신호처리장치를 구성하는 것이다.

2. 공통신호처리장치 내에서 사용하는 각각의 계산기(이하 '계산 노드'라 칭함)의 수량을 변화함으로써 측정기에 필요한 연산 능력이 다른 시스템에도 쉽게 적용 가능하도록 설계할 것. 또한 계산기 프로그램의 갱신 및 부가에 의해 기능·성능 향상이 가능해야 한다.

3. 공통신호처리장치에 의해 전주에 대응한 대공레이더, 대상레이더, 대잠망경레이더, 사격관제(미사일관제, 함포의 사계제한영역을 제외한다.) EW 기능에 필요한 신호처리 및 각종 연산(2.3.1항의 기능 및 2.3.2항의 성능을 실현하기 위해 필요한 신호처리 및 연산을 말하며 이하 '레이더 등 시스템 연산'이라 칭함)을 실시한다. 또한 공통신호처리장치로 실시하는 레이더 등 시스템 연산에는 연산의 지연에 의한 영향이 커 연산 대기 등에 의한 시간 지연을 허용할 수 없는 레이더빔 제어 등의 레이더 신호처리 및 2.2.3항 d.단, 공통신호처리장치 이외의 부분에서 연산을 실시하는 것은 필요 최소한으로 하는 것으로 한다.

4. 레이더 등 시스템 연산을 실시할 때의 연산량과 공통신호처리장치의 연산능력을 검토하고, 시스템이 동작 중에 예상되는 일시적인 연산량 증가나 연산 타이밍이 집중된 경우에도 2.3.1항의 기능 및 2.3.2항의 성능에 영향을 미치지 않는 것으로 한다.덧붙여 2.3.2항의 조건을 넘는 경우에 대해서도, 계산기 자원을 유효하게 활용해 2.3.2항의 성능을 가능한 한 확보하는 것으로 하고, 축퇴 운용으로 하는 경우의 조건등에 대해서는 기술 심사에서 확정하는 것으로 한다.

5. 모든 계산 노드는 개별적으로 가능한 한 모든 종류의 레이더 등 시스템 연산을 분담할 수 있도록 하고, 연산 부하가 적은 계산 노드에 연산을 자동적으로 할당함으로써 병렬 분산 처리에 의해 레이더 등 시스템 연산을 행하는 것으로 한다. 공통신호처리장치에서 병렬분산처리를 실시하지 않는 연산에 대해서는 기술심사에서 확정하는 것으로 한다.

6. 시스템이 동작 중에 일부 계산노드에 오류가 생겨도 정상적으로 기능하는 계산노드를 사용하여 사용 가능한 계산능력에 따른 기능과 성능을 시스템이 정지하지 않고 유지할 수 있도록 하고 기존 시스템의 용장성을 갖는 경우와 동등한 신뢰성을 기존방식에 비해 적은 하드웨어로 실현한다.키계산 노드는 독립적으로 수리교환이 가능한 것으로 하며 COTS를 이용하는 경우에는 일정한 규격을 충족하는 동등품 등으로 치환할 수 있는 설계일 것.

7. 공통신호처리장치에서 동작하는 계산기 프로그램은 계산 노드가 사용하는 OS 갱신 등에 있어서 용이하게 개수가 가능한 구성으로 할 것.

8. 차세대 호위함용 신전술정보처리장치(무라사메형 후계함)(그 1)에서 사용하는 것과 호환성이 있는 계산기를 사용한 것으로 할 것.

9. 환경조건은 함내 기기로 한다.

2. 레이더·EA 공용 안테나

1. 수평방향의 RCS를 저감하기 위해, 공중선 개구면을 경사하여 함정에 설치할 수 있도록 할 것.

2. 전파법에서 정한 기준에 적합한 레이더파를 송신할 수 있어야 한다.

3. 4개의 안테나 개구면을 함정상에 이격해 독립적으로 배치해 전주 수색을 할 수 있는 설계로 할 것.

4. 고효율 소자(GaN 소자)를 이용하여 소비전력의 저감 및 2.3.2항의 표 1-5의 번호 1의 송신 주파수에 나타낸 레이더 파대에 대응한 광대역 출력을 할 수 있는 것으로 한다.

5. 공통신호처리장치에 내장하는 레이더 등 시스템 연산을 실시하는 계산기 프로그램을 제조할 수 있을 정도로 레이더·EA공중선에 대해 구체적인 내용을 정한다.또한 공중선의 규모는 폭 2.4m 미만이면서 높이 2.4m 미만(모두 레돔 일체형 공중선의 경우는 레돔에 상당하는 부분)의 크기)으로 하며 가능한 한 소형인 것으로 한다.또 무게는 안테나 1면(레이돔 일체형 공중선의 경우 레이돔에 해당하는 부분), 접속케이블, 냉각액을 이용할 경우 냉각수 제외)당 650kg이하로 할 것.

6. 레이더/EA 안테나는 실제로 제조하여 취득할 수 있는 것으로 하며 부속서 22.1항 d)의 계산기 프로그램과 해당 안테나를 조합함으로써 2.3.1항의 기능 및 2.3.2항의 성능을 충족시킬 수 있는 것으로 한다.

7. 적절한 시험 기재(가대 등)를 별도로 준비함으로써 레이더·EA 공용 공중선부를 지상(육상)에 설치하고, 시험 등을 실시할 수 있도록 할 것.또, 레이더·EA공용 공중선부의 일부의 개구면만을 이용한 상태에서 시험등을 실시할 수 있는 것으로 한다.

8. DBF 방식(서브어레이 DBF 방식을 포함)에 의해 빔을 형성하고 계산기 프로그램의 변경에 의해 멀티빔 형성이나 새로운 방해 억압 방식 등의 기능 확장이 가능한 것으로 한다. 단 빔 형성 연산 등에 대해서는 레이더·EA 공중선 이외의 부분에서 해도 되는 것으로 한다. 또 DBF 방식에 의하지 않는 빔 형성방식을 병용하는 것은 가능하게 한다.

9. EA송신을 실시할 수 있는 것으로 할 것.덧붙여 주파수 범위, 대역폭 및 공중선 전력에 대해서는 레이더 송신이 가능한 범위내로 한다.

10. 안테나 소자를 추가함으로써 스케일러블하게 성능을 향상시킬 수 있는 설계로 할 것.

11. 레이돔의 환경조건은 함외기기로 하고, 그 이외의 부분의 환경조건은 함내기기로 한다.

3. ES 안테나

1. 수평방향의 RCS를 저감하기 위해 필요에 따라 공중선 개구면을 경사하는 등의 방법으로 함정에 설치할 수 있도록 고려할 것.

2. 공통신호 처리장치에 내장하는 레이더 등 시스템 연산을 실시하는 계산 프로그램을 작성하는 것이 가능해질 정도로 ES공중선에 대해 구체적인 내용을 정할 것. 덧붙여 ES 안테나에 대해서는, 2.3.1.6항의 ES기능 및 2.3.2항의 ES성능을 만족시키는 것으로 한다.

4. 여진 수신기

1. 레이더에 필요한 신호를 생성할 수 있어야 한다.

2. EA 전송에 필요한 신호를 생성할 수 있어야 한다.

3. 레이더·EA공중선에 도래한 레이더 반사파를 수신하고, 공통신호처리장치에 출력하기 위해서 필요한 처리를 할 수 있을 것.

4. ES공중선에 도래한 레이더파의 수신, 공통신호처리장치에 출력하기 위하여 필요한 처리를 할 수 있을 것.

5. 2.3항 b)다 및 키를 채우도록 레이더·EA공중선을 배치할 수 있는 구성으로 한다.

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레이더/EA 공용 안테나 수치 및 무게

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ES 안테나 수치 및 무게

요약 :

알려진 대로 레이더 소재는 GaN, 크기는 2.4m x 2.4m

레이더부는 대공, 대수상, 미사일, 함포, RWS 관제 기능에 전자공격(EA), 잠망경 탐지 기능까지 통합.

전자전을 포함해 모든 기능은 다른 조작없이 탐지기능과 자동 연계, 조작자 개입 없이 자동으로 동시에 작동.

네트워크를 통해 각함별로 위치나 전술환경에 따라 어느 임무에 더 많은 자원을 할당해야 하는지 자동 조정하는 기능도 있음.

소자 추가로 성능 향상 가능

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레이더 탐지성능은 밴드 대역이나 크기 때문에 FFX-3보다 밀리겠지만 훨씬 더 다재다능한듯.

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