오늘은 Ansys STK를 활용하여 산악 지형에서 비행하는 레이더 재밍 패키지가 장착된 시나리오를 적용하는 방법을 알아보겠습니다.
시나리오 목적
험준한 산악 지형에서 비행하는 소형 단일 엔진 항공기에 대해 Search/Track 레이더 시스템을 테스트하는 훈련이 있습니다.
새로운 레이더 설정이 원래보다 더 잘 작동하는지 확인하기 위해 이 테스트를 수행하려고 합니다.
두번째 단계에서는 레이더 재밍 패키지가 장착된 실험용 에어로스탯으로 추적 레이더를 방해 테스트를 진행합니다. 이전 비행에서는 레이더 재밍 패키지가 장착된 에어로스탯은 해발 10,000피트(AGL)의 외딴 산악 지역에 묶여 있었습니다.
이 시나리오는 두 단계의 테스트를 모두 시뮬레이션하는 시나리오가 필요하며, 시뮬레이션을 통해 사용자 또는 다른 사용자가 매개변수를 추가로 조정하여 레이더에 대한 효과를 연구하는 것이 목적입니다.
임무 정의
비행경로
TIREM 대기 모델
TIREM(Terrain Integrated Rough Earth Model)은 포인트 투 포인트 가시선 효과의 계산과 동적 모델링의 정확도를 높여 링크 성능을 향상시킵니다. 이는 불규칙한 지형, 바닷물, 비가시선 효과 등을 고려하여 수행됩니다. TIREM은 불규칙한 지형과 바닷물 환경에서의 무선 주파수 전파 손실을 예측합니다. 이 모델은 최대 30km 높이까지 분석이 가능합니다.
TIREM 반영 지도
이 모델은 기존의 모든 TIREM 대기 모델을 대체합니다. TIREM은 STK의 통신 및 레이더 기능과 통합되어 레이더 계산과 통신 성능을 향상시킵니다. 특히 지상 및 공중의 송수신기가 불규칙한 지형이나 해상에서 작동할 때 발생하는 무선 주파수 전파 손실을 정확하게 예측할 수 있습니다. TIREM과 STK의 구현에 대해서는 아래에서 상세히 설명하겠습니다.
분석 수행
Radar Jamming 과정
위 비행체는 세인트 헬렌 산의 목표점을 돌아 Eatonvill로 복귀하는 경로를 비행합니다.
- 테스트 1: Jamming이 작동하지 않을 경우 비행
- 테스트 2: Aerostat에서 Radar Site로 Jamming, 비행체는 시험1과 같은 경로로 운행합니다.
분석결과
탐지 확률 및 S/T 통합 신호 대 잡음비 분석 결과
위의 그래프는 Jamming(재밍)이 있을 때와 없을 때의 PDet 및 SNR을 나타낸 그림입니다.
검은색 그래프가 Jamming이 없을때 Radar의 PDet를, 녹색은 Jamming이 있을 때 Radar의 PDet를 나타냅니다.
비행기의 운행에 따라 PDet가 변환되는 것을 보여주며, 이는 Jamming의 효과가 발생하고 있음을 의미합니다.
중간에 그래프가 2번 급격한 폭으로 하락하는데, 이는 지형의 영향으로 인해 항공기가 감지되지 않기 때문입니다.
SNR의 경우도 유사하게 적용되나, Jammer와의 거리에 따른 영향은 상대적으로 적게 받고 있습니다. 또한, gain값의 변경은 결과에 미미한 영향만을 미치는 것으로 나타났습니다.
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