연구실에서 생성하는 이동 이미터 생성으로 현장 테스트 대체

목표

매우 느리게 이동하는 선박부터 빠르게 움직이는 항공기 등, 움직이는 레이더 이미터를 시뮬레이션하는 것은 많은 테스트 케이스와 관련되어 있습니다. 이미터의 접근 또는 이탈로 인한 EW 리시버의 안테나 입력의 RF 레벨 변동은 1/R2 법칙을 따릅니다. 설치된 안테나의 메인 로브가 가리키는 방향은 이미터 또는 리시버 플랫폼 자세의 동적 변화로 인해 바뀝니다. 이로 인해 추가적인 레벨 변동이 발생합니다. 따라서 현실적 시나리오에서 EW 리시버를 테스트하는 것은 현장에서 안정적 성능을 발휘하는 데 중요합니다. 하지만 실제 운용 환경에서 리시버를 테스트하는 것은 많은 비용과 시간이 소요됩니다. 또한 상황이 예상과 달라질 경우 시스템을 크게 변경하는 것은 시간적으로 큰 비용이 발생할 수 있습니다. 이 때문에 엔지니어들은 리시버 성능을 쉽고 빠르게 평가하는 방법이 필요합니다.

T&M 솔루션

R&S®SMW200A Vector Signal Generator에 R&S®SMW-K304 Moving Emitter 옵션 및 R&S®Pulse Sequencer 소프트웨어를 결합하면 R&S®SMW200A를 강력한 레이더 시나리오 시뮬레이터로 활용할 수 있습니다. 레이더 엔지니어는 매우 긴 재생 시간으로 복잡한 이동 이미터 시나리오를 빠르게 모델링할 수 있습니다. 이 외에도 다음과 같은 다양한 작업을 수행할 수 있습니다.

• 직선 또는 원형 호 구간과 같은 자유로운 3축 이미터 궤도를 쉽게 정의
• 타임 스탬프 없이 x, y, z 좌표만 포함된 궤도를 평탄화하기 위한 차량 설명 파일 사용
• 6축 자유도(6-DOF) 및 타임 태그가 포함된 복잡한 궤도에 대해 사용자로부터 임포트한 경유지 파일을 이용하여 시나리오 개별 정의
• 가속화 및 도플러 오프셋 시뮬레이션
• 동적 3D 시나리오 미리보기 및 시각화

맵에 시나리오 정의

아래 예제 시나리오는 동쪽으로 직진하는 레이더 방출 초계 비행기(파란색)를 나타냅니다. 지도의 원점에서 크고 느리게 움직이며 레이더 수신기(빨간색)가 장착된 항공기가 왼쪽으로 회전하며 최종적으로 동북쪽을 향하고 있습니다.

현실적인 항공기 시나리오 시뮬레이션

리시버(느리게 움직이는 빨간색 항공기)의 항공 경로는 궤도 시뮬레이터에서 임포트한 것입니다. 항공 경로는 위치와 타임스탬프 및 고도 정보가 포함된 경유지 파일(독점 *.xtd 형식)로 정의됩니다. 이미터(파란색 항공기)의 항공 경로는 R&S®Pulse Sequencer 소프트웨어에서 제공하는 사전 정의 궤도를 사용합니다. 이 시나리오에서 파란색 이미터 항공기는 X-밴드에서 작동하며 래스터 스캔과 함께 펜슬 빔을 사용합니다. 밝은 파란색 영역은 래스터 스캔으로 커버된 섹터를 나타냅니다. 스캔 레이트는 30°/s(래스터 폭 90°)입니다. 빨간색 항공기는 ESM(Electronic Support Measure) 시스템의 일환으로 360° 방위 커버리지의 레이더 경고 장비를 운반합니다. 이 항공기는 카디오이드(Cardioid) 안테나 패턴을 가지는 4섹터 안테나를 사용합니다.

수신 파워 레벨 시뮬레이션

그림은 앞에서 설명한 항공 시나리오로 인한 레벨 변동을 보여줍니다. 수신기의 4섹터 안테나 중 하나의 RF 파워 레벨 트레이스만 표시되어 있습니다. 이 시나리오에는 3개 시간 간격(빨간색, 녹색, 파란색 막대)이 포함되어 있습니다. 시나리오가 시작될 때에는(빨간색 간격) 리시버가 이미터 헤딩(파란색 항공기)에 상대적으로 1시 위치에 있습니다. 나중에 녹색 간격 중 두 피크의 두 그룹이 발생합니다. 이러한 피크는 이미터의 펜슬 빔의 래스터 스캔으로 발생합니다(1). 스캔 2 중 두 피크 간 가격은 약 4.7초입니다. 이는 리시버가 래스터 폭의 중앙에서 벗어낫음을 의미합니다. 리시버 항공기가 방향을 바꾸려면 왼쪽으로 회전해야 하기 때문에 녹색 간격에서 피크의 두 번째 그룹의 피크가 낮습니다(ΔP1). 이 항공 경로로 인해 카디오이드 안테나 패턴이 아래쪽으로 기울어져 있습니다. 이 틸트는 접근 안테나쪽으로 향하는 안테나 게인을 줄이며 수신되는 파워 레벨을 낮춥니다. 시뮬레이션 약 17초의 파란색 간격 중 빨간색 항공기가 초기 고도 헤딩 북동쪽으로 다시 복귀하면서 수신된 파워가 ΔP2 =14 dB (2)로 크게 증가합니다. 파란색 간격 중 이미터는 리시버에 꾸준히 접근합니다. 수신된 파워는 시나리오 시작 시 (4) 초기 값에 비해 추가로 ΔP3 =12 dB 증가합니다. 이제 빨간색 항공기는 파란색 항공기의 항공 경로에 상대적으로 12시 정각 위치에 거의 가까이 왔습니다. 따라서 스캔 5 중 이미터의 송신 신호의 수신 피크 간격은 3.2s입니다(3). 빨간색 항공기는 래스터 스캔의 가운데에 거의 가까이 왔습니다.

주요 이점

• 이동 이미터 및 이동 리시버로 현실적인 비행 이동 시뮬레이션
• 강력한 미리보기 시나리오로 파악하는 동적 레벨 변이
• R&S®SMW200A에 R&S®SMW-K304 옵션 및 R&S®Pulse Sequencer 소프트웨어를 결합하여 R&S®SMW200A를 강력한 레이더 시나리오 시뮬레이터로 활용