今日の電磁戦の戦場は、高密度で動的な環境です。レーダーおよび電子戦（EW）システムは、複雑に重なり合った信号の中から、LPIエミッター、ステルスプラットフォーム、協調型ジャミングといった高度な脅威を検出する必要があります。
電磁スペクトラム作戦（EMSO）には、ELINT/COMINTレシーバー、レーダー警戒受信機（RWR）、ジャマーなどのEWシステムが用いられます。これらのシステムが作戦での使用に適することを確認するには、開発のすべての段階で高度なテストを行う必要があります。
EWシミュレーションテストの個別の課題については、弊社のエキスパートがご質問にお答えいたします。お気軽にお問い合わせください。
EWレシーバーおよびシステムのテストレベル
基本的な統合試験や性能試験がラボ内で実施されるのに対し、プラットフォームの評価は、これまで屋外試験場（OAR：Open-Air Range）で行われるのが普通でした。OARでの試験には、高い費用、再現性の制限、電子的盗聴の危険といった短所があります。
このような課題に対処するため、シミュレートされたRF環境での実環境シナリオによるテストへの移行が進んでいます。この方法には、再現性の高さ、信号傍受の防止、テスト時間とコストの削減といった特長があります。
電磁環境セットアップは、一般的に、シナリオ・シミュレーション・エグゼクティブ（通常はPC）とRF発生システムの2つの主な要素から構成されます。被試験システム（SUT）は、RFを通じて発生システムと接続されます。
電磁環境シミュレーションテストのセットアップ
シナリオ作成は、地図、記述型エミッターモデル、顧客固有の脅威ライブラリに基づきます。完成したシナリオをRF発生システムにアップロードまたはストリーミングするには、パルス記述子ワード（PDW）、I/Q信号、またはそれらの組み合わせが使用されます。
複数のエミッターからのパルスが同時に発生する場合、PDWインタフェースが1つしかないシステムでは、どのパルスを発生するかを選択する必要があるため、優先度の低いパルスは省略されます。これに対して、複数のPDWインタフェースを備えた信号発生器では、「パルスオンパルス」信号の発生、すなわち複数の信号をインターリーブなしで組み合わせることが可能なので、より現実的なシナリオを作成できます。
テストシステムアーキテクチャーに関連するトレードオフや依存関係の詳細については、当社の EWシステム用電磁環境シミュレーション 関連ホワイトペーパーシリーズをご覧ください。
単純なレシーバーテスト用には、1台または2台の信号発生器からなるベンチトップシステムで十分です。プラットフォームレベルの統合以降の段階では、より複雑なシナリオのシミュレーションに対応した高密度のエミッターテストシステムが必要です。
EW環境シミュレーション用のテストアーキテクチャーには、以下の2つの主要なカテゴリーが存在します。
HILテストの詳細については、当社のホワイトペーパー「 ハードウェアインザループ（HIL）環境でのレーダー信号の発生 」をダウンロードしてください。
オープンループまたはクローズドループテスト
RF環境テストシステムと被試験システム（SUT）の間の接続方法としては、ケーブルによる直接注入と、無線（OTA）があります。
それぞれの方法の長所と短所については、当社の EWシステム用電磁環境シミュレーション 関連ホワイトペーパーシリーズのパート1をご覧ください。
直接注入セットアップとOTAセットアップ
レーダーおよび電子戦システムは、ミッションクリティカルな状況で高い信頼性を発揮する必要があるため、配備前に現実的な条件で徹底したテストを行う必要があります。ただし、電磁波スペクトラムがますます複雑化し、高度な通信、航法、EWシステムの動作が地上、空中、宇宙のすべてに広がるにつれ、テストの困難さは増しています。そのため、最新の電子戦システムのラボベースのテストには、高度に複雑で高速に変化するシナリオのシミュレーションが用いられます。シナリオには、以下のようなものがあります。
COTSベースのオープンアーキテクチャーテストセットアップを使用すれば、プログラムの進展とともに必要となるスケーラビリティが得られ、エンジニアは引き続き、マルチチャネル校正、位相の不安定性、パルス欠落といった技術的課題に取り組むことができます。
ラボにおけるマルチチャネル方向探知レーダーレシーバーの検証
このケーススタディでは、ノルウェーのコングスベルグ・グループ(KOG)のセグメント（事業部門）の一つであるコングスベルグ・ディフェンス&エアロスペース社が、マルチチャネル、位相コヒーレントの高性能レーダー信号を発生するために、R&S®SMW200A ベクトル信号発生器をベースとしたローデ・シュワルツのレーダーテストセットアップを選択したことを紹介します。
テストに必要なEW環境のシミュレーションでは、技術的性能と、予算、スケジュール、スケーラビリティといった経済的現実の間のバランスを取る必要があります。以下のような課題を考慮する必要があります。
設計、実装、システム検証を明確に分離する従来のVモデルは、多くの軍事開発プロジェクトで標準的に使用されてきました。複雑さの増大と、開発／反復サイクルの短縮により、検証と確認を開発プロセスのもっと早い段階に組み込む必要が生じています。
業界では最近、統合とテストの「シフトレフト」が起こりつつあります。これには、エラーを早期に検出して修正できるという利点があります。
最近の高密度の電磁波スペクトラムや脅威シナリオを再現するには、大量の信号の発生が必要で、RF発生アーキテクチャーに大きな負荷がかかります。
複数のPDWインタフェースを備えた信号発生器を使用すれば、これらのシナリオの発生に必要なRFポート数を減らし、ハードウェア要件、システムの複雑さ、コストを削減できます。
電磁環境テストシステムのエンジニア、ラボ管理者、購買担当者は、以下に示すようなさまざまな技術的要因、運用上の要因、経済的要因を考慮する必要があります。
ローデ・シュワルツは、エンジニアやラボ管理者がこれらの課題に対処できるように、性能、コスト、スケジュールの目標達成をサポートする高度なハードウェアおよびソフトウェアソリューションを提供しています。
ローデ・シュワルツは、EWシミュレーション／テストシステム（ITAR対象外の構成を含む）を短いリードタイムで提供できるので、調達を簡素化し、プログラムのリスクを軽減することができます。当社のソリューションは、シナリオ作成、RF信号発生、マルチポート校正、位相コヒーレント動作を組み合わせたものです。
EWシミュレーションテストの個別の課題については、弊社のエキスパートがご質問にお答えいたします。お気軽にお問い合わせください。
ローデ・シュワルツのマルチチャネルRF環境シミュレーションソリューションの例
当社が提供するセットアップは、RFポート数が1～100という高いスケーラビリティを持ち、基本的なコンポーネントテストから複雑なシナリオまでに対応できます。
高忠実度シナリオ作成
R&S®パルス・シーケンサ
・ソフトウェアを使用すれば、複数の移動エミッター／レシーバーを含む6自由度（6-DOF）の現実的な3Dシナリオを作成できます。
パルスオンパルスシナリオの作成
R&S®SMW200A ベクトル信号発生器
は、最大6つのPDWインタフェースを装備でき、最大6つの独立したエミッターを使用する2 GHz帯域幅のパルスオンパルスシナリオを、1つのRFポートで実現できます。
校正とRFポートアライメント
ローデ・シュワルツの校正ソリューションは、
R&S®ZNA
または
R&S®ZNBT
ベクトル・ネットワーク・アナライザ、
RF/マイクロ波パワー・メータ
、
R&S®RFポートアライメント（RFPAL）
ソフトウェアの組み合わせにより、すべてのRFポートの振幅、位相、時間遅延を整合させます。
位相コヒーレンスおよび安定度
R&S®SMA100B
RF/マイクロ波信号発生器などから得られる共通の局部発振器（LO）信号をスター構成内で分配することで、システム全体の位相コヒーレンスおよび安定度を維持できます。
広帯域／アジャイル性能
R&S®SMW200A
は、最高67 GHz（72 GHzオーバーレンジ）の周波数レンジ、2 GHzの内部変調帯域幅に、PDWおよびI/Q動作を組み合わせることで、周波数アジャイルレーダーや高密度エミッターのシナリオのシミュレーションに対応します。
R&S®SMM100A
および
R&S®SGT100A
は、I/Qベースの信号発生のための、より基本的なEW機能を提供します。
複数のデータ経路
ローデ・シュワルツの信号発生器は、動的で長時間のシナリオのためのリアルタイムPDWストリーミング、複雑なI/Q波形のための事前計算済み任意波形の再生、シミュレーション中にRF設定を決まった方法で変更するための時間制御記述子ワード（TCDW：Timed Control Descriptor Word）をサポートします。
EWシミュレーションテストの個別の課題については、弊社のエキスパートがご質問にお答えいたします。お気軽にお問い合わせください。
EW環境シミュレーション用製品
