Radar equation with Jamming

Jamming:무선 신호를 방해하는 기술로 적의 통신을 차단하거나 적의 위치 파악을 교란하는 기술

Jamming에서 2개의 주요한 jammer에 대해 말하겠다.

Barrage jammer

Barrage jammer는 전체 레이더가 실행되는 범위를 가로질러 Noise level을 상승시킨다. 그에 따라 SNR이 감소한다. 결론적으로 대상 탐지가 힘들어진다.

여기에는 main beam jammer, sidelobe jammmer가 존재한다.

main beam jammer의 경우에는 main beam을 통해 jamming을 하게 되면 특정방향에 대해서는 강력한 간섭신호를 보내는데 효과적이다

sidelobe jammer의 경우에는 넓은 범위로 jamming을 진행시켜 많은 레이더의 시스템을 방해하는 경우 효과적이다.

Deceptive jammer 

Deceptive jammer란 특정 레이더 신호를 모방하거나 변조하여 레이더 시스템을 혼란스럽게 만드는 방식이다. 이는 신호를 복제하거나 변조하여 다시 송신함으로써 레이더 시스템의 오류를 발생시킨다.

 

ERP(Effective radiated power)

안테나가 방사하는 전파의 강도를 정량적으로 나타내는 지표

PJ=jammer transmitted power            GJ=jammer antenna gain           LJ=total jammer losses

 

SSJ(Self-Screening Jammers)

main beam jammer의 일종으로 적의 레이더 또는 통신 시스템이 제대로 작동하지 못하도록 방해하고 이에 따라 플랫폼을 보호하는 역할을 수행한다.

S=signal power

J=Jamming power    

jamming에 대한 radar equation은 SNR(Signal to Noise) 대신에 Signal to Jamming을 사용한다.

Signal to Jamming의 식은 위와 같이 정의된다

위의 식을 통해 SSJ를 통한 레이더의 거리 또한 정의할 수 있다.

Burn Through Range

가우시안 형태의 noise로 방해를 한다. 레이더 수신기는 레이더에서 Noise 전력과 같은 방식으로 신호를 처리한다.

Burn Throguh Range의 경우에는 SNR(Signal to Noise)를 사용하지 않고 Signal to Jamming, Noise로 결정된다.

Signal to Jamming, Noise를 통해 목표물을 정확하게 탐지하고 측정할 수 있는 최소거리를 구할 수 있다.

 

SOJ(Stand Off Jammers)

긴 범위의 ECM(전파교란) signal을 방출한다.

Jamming의 전력은 SOJ상황에서 위와 같이 정의된다.

Signal to Jamming 또한 Jamming의 전력이 변함에 따라 바뀐다.

위의 식을 통해 SOJ를 통한 레이더의 거리 또한 정의할 수 있다.

Cross over range란 레이더가 수신하는 목표물의 신호전력과 jamming 전력이 동일해지는 범위를 의미한다. 이 범위를 넘어서면 목표물의 신호가 교란보다 강해져서 레이더가 목표물을 더 잘 감지한다. 그래서 Radar의 peak power가 커지면서 Cross over range가 감소되고 Jammer의 peak power가 커지면서 Cross over range가 증가하는 것을 볼 수 있다.

Target echo란 레이더 신호가 목표물에 반사되어 돌아오는 신호를 의미하고 SSJ는 레이더 추적 능력을 방해하는 방법이다. 위의 그래프를 보면 알 수 있듯이 cross over range는 1일 때 target echo과 SSJ의 크기가 동일함을 볼 수 있다. 또한 cross over range가 작을수록 교란이 더 강해져서 레이더의 성능이 저하된 것을 볼 수 있다. 커질 경우에는 반대의 상황이 나옴을 볼 수 있다. 또한 SSJ를 통해 Jamming이 진행되었기 때문에 약간에 성능 저하를 볼 수 있다