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AN/SPY-3

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목차

1. 개요

AN/SPY-3은 미국 해군에서 운용하는 X 대역 다기능 위상 배열 레이더 시스템이다. 이 레이더는 8~12GHz 주파수 범위에서 작동하며, 좁은 빔 폭과 넓은 대역폭을 통해 표적 식별 및 SM-2, ESSM 미사일 표적 조명에 최적화되어 있다. 줌왈트급 구축함과 제럴드 R. 포드급 항공모함에 탑재되었으며, S 대역 AN/SPY-4 레이더와 결합될 예정이었으나 비용 절감으로 인해 SPY-4가 제거되었다. AN/SPY-3은 수평선 탐색 또는 볼륨 탐색에 최적화될 수 있으며, 기존 함선 개조 및 미래 함선 탑재도 고려되었다.

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AN/SPY-3
AN/SPY-3
AN/SPY-3・4의 AESA 안테나를 장착한 제럴드 R. 포드의 함교 구조물
국가미국
종류항법/표적 획득
주파수X 밴드
탐지 거리약
제조 시기불명
수량불명
일반 정보
역할다기능 (수색, 포착, 추적)
종류3차원 레이더
주파수X 밴드
안테나능동 위상 배열 (AESA)형, 고정형 안테나 × 3면
소자반도체 소자
방위각1면 당 약 120도

2. 기술

AN/SPY-3는 제럴드 R. 포드급 항공모함과 줌왈트급 구축함에 도입되었다. 원래 이 두 함종에서 AN/SPY-3는 S 대역 AN/SPY-4와 결합하여 "듀얼 밴드 레이더"로 운용될 예정이었다. 그러나 2010년 6월, 비용 절감을 위해 줌왈트급 구축함에서 SPY-4가 제거되면서, SPY-3 레이더는 볼륨 탐색 기능을 수행할 수 있도록 소프트웨어 수정이 이루어졌다.[4]

선상 운용자는 수평선 탐색 또는 볼륨 탐색을 위해 SPY-3 MFR을 최적화할 수 있다. 볼륨 탐색에 최적화되어 있는 동안에는 수평선 탐색 기능이 제한된다. VSR이 없더라도 줌왈트급 구축함은 여전히 근거리 방공을 수행할 수 있다. Gerald R. Ford 항공모함은 두 개의 레이더가 하나의 시스템으로 결합된 유일한 함선이 될 것이다.[4]

AN/SPY-3는 Makin Island, 니미츠급 항공모함, 샌안토니오급 상륙 수송 도크의 개조와 미래 LH(X) 아메리카급 강습상륙함에 설치하는 방안도 고려되었다.[1] 존 F. 케네디를 시작으로, SPY-4는 레이시온 사의 AN/SPY-6 레이더로 대체되었다.[5]

2. 1. 작동 원리

X 밴드(8~12GHz 주파수 범위)는 저고도 전파 효과를 최소화하고, 좁은 빔 폭으로 최적의 추적 정확도를 제공하며, 넓은 주파수 대역폭으로 효과적인 목표 식별을 가능하게 한다. 또한 SM-2 및 Evolved Sea Sparrow Missile (ESSM)을 위한 표적 조명을 제공하는 데 최적화되어 있다. X 밴드는 일반적으로 저고도 전파 특성이 우수하여 AN/SPY-3의 수평선 탐색 기능을 쉽게 지원한다. 기상 조건으로 인한 큰 전파 변동을 완화하려면 넓은 작동 대역폭이 필요하다.[2]

이 시스템은 상용 기성품(COTS) 컴퓨터를 사용하며, 운용 및 유지 보수를 위한 인력 요구 사항이 감소했다. 많은 운용 및 유지 보수 기능을 완전히 자동화할 수 있다.[2] 선상 환경에 맞게 강화된 상용 IBM Regatta 시리즈 대칭 다중 프로세서(SMP) 서버는 낮은 대기 시간의 컴퓨팅 처리량(빠른 센서-사격 통제 루프 클로저)과 높은 생산성의 소프트웨어 엔지니어링 환경을 제공한다.[3]

AN/SPY-3은 X 밴드를 사용하며, 저고도 목표물이나 잠망경 탐지에 효과적일 뿐만 아니라, 정밀한 목표 추적·식별, 함대공 미사일에 대한 반능동 레이다 호밍 유도 전파 조사, 지령 유도 링크 송수신도 가능하다.多田|다다일본어 안테나는 세로 2.7미터, 가로 2.1미터 크기의 구형이며, 능동 위상 배열(AESA) 방식이다. 1면당 약 120도의 방위각을 커버할 수 있어 3면을 설치함으로써 자함 중심의 반구 공간 내 목표물에 대처할 수 있다.多田|다다일본어

미국 해군은 줌왈트급 구축함 건조에 맞춰 광역 수색에 적합한 장파장과 근거리 정밀 포착에 적합한 단파장의 두 종류의 주파수로 작동하는 레이더(Dual Band Radar|듀얼 밴드 레이더영어)를 개발하여 탑재하는 것을 구상했다.多田|다다일본어 이 중 단파장에 해당하는 다기능 레이더(Multi-Function Radar|다기능 레이더영어)로 개발된 것이 AN/SPY-3이다.多田|다다일본어

줌왈트급 구축함에서는 듀얼 밴드 레이더(DBR) 탑재가 무산되어 AN/SPY-3가 주 레이더를 담당하게 되었고, 제한적인 광역 수색 기능을 부여하기 위한 소프트웨어 개수가 이루어졌다.多田|다다일본어 AN/SPY-3는 AN/SPY-1을 능가하는 광역 수색 능력을 실현했다고 한다.大塚|오츠카일본어

2. 2. 소프트웨어

미국 해군은 줌왈트급 구축함 건조에 맞춰 광역 수색에 적합한 장파장과 근거리 정밀 포착에 적합한 단파장의 두 종류의 주파수로 작동하는 레이더(Dual Band Radar|듀얼 밴드 레이더영어)를 개발하여 탑재하는 것을 구상했다.[1] 이 중 후자에 해당하는 다기능 레이더(Multi-Function Radar|다기능 레이더영어)로 개발된 것이 본 시스템이다.[1][2]

사용 주파수는 X 밴드로, 저고도 목표물이나 잠망경 탐지 대처 외에도 정밀한 목표 추적·식별, 함대공 미사일에 대한 반능동 레이다 호밍 유도 전파 조사, 더 나아가 지령 유도 링크의 송수신도 가능하다.[2] 줌왈트급에서는 제한적인 광역 수색 기능을 부여하기 위한 소프트웨어 개수가 이루어졌으며,[2] AN/SPY-1을 능가하는 광역 수색 능력을 실현했다고 한다.[3]

3. AN/SPY-1과의 차이점

AN/SPY-1과 AN/SPY-3는 둘 다 위상배열 레이더라는 공통점이 있지만, 전자는 PESA 레이더이고 후자는 AESA 레이더라는 차이가 있다. AN/SPY-1은 S 밴드 장거리 탐색 레이더로, 장거리 탐지가 가능하여 대륙간 탄도 미사일(ICBM) 같은 탄도 미사일 발사체 탐지를 주로 담당한다. 반면 AN/SPY-3는 X 밴드 단거리 정밀 탐색 레이더로, 단거리 목표물을 정밀하게 탐지할 수 있다. X 밴드는 S 밴드보다 탐지 거리는 짧지만, 해상도가 높아 전투기나 순항 미사일처럼 작고 탐지하기 어려운 물체를 자세히 탐색하는 데 유리하다.[1]

줌월트급 구축함의 항해.

4. 성능

AN/SPY-3는 미국에서 제작된 다기능 레이다로, X 밴드(8~12GHz 주파수 범위)를 사용한다. X 밴드는 저고도 전파 효과를 최소화하고, 좁은 빔 폭으로 정밀한 추적을 가능하게 하며, 넓은 주파수 대역폭으로 효과적인 목표 식별을 돕는다. 또한, SM-2 및 Evolved Sea Sparrow Missile (ESSM)과 같은 미사일 유도에도 최적화되어 있다.[2]

AN/SPY-3 수직 전자 연필 빔 레이더의 연결 투영도


이 시스템은 상용 기성품(COTS) 컴퓨터를 사용하며, 자동화된 기능 덕분에 운용 및 유지 보수에 필요한 인력이 적다. 선상 환경에 맞게 강화된 상용 IBM Regatta 시리즈 대칭 다중 프로세서(SMP) 서버를 사용하여 빠른 센서-사격 통제 루프와 높은 소프트웨어 엔지니어링 환경을 제공한다.[3]

AN/SPY-3는 줌월트급 구축함과 제럴드 R. 포드급 항공모함에 탑재되었다. 원래는 듀얼 밴드 레이더로 AN/SPY-4와 결합될 예정이었으나, 2010년 비용 절감을 위해 SPY-4가 제거되었다. 이에 따라 AN/SPY-3는 소프트웨어 수정을 통해 제한적인 광역 탐색 기능을 수행하게 되었다.[4]

미국 해군은 미래 수상 전투함(DD(X)) 건조에 맞춰 광역 수색에 적합한 장파장과 근거리 정밀 포착에 적합한 단파장의 두 종류의 주파수로 작동하는 레이더(Dual Band Radar, DBR)를 개발하여 탑재하는 것을 구상했다. 이 중 다기능 레이더(Multi-Function Radar, MFR)로 개발된 것이 본 시스템이다.

사용 주파수는 X 밴드로, 저고도 목표물이나 잠망경 탐지, 정밀한 목표 추적·식별, 함대공 미사일에 대한 반능동 레이다 호밍 유도 전파 조사, 지령 유도 링크의 송수신도 가능하다. 안테나는 약 구형으로 세로 2.7미터×가로 2.1미터 크기의 능동 위상 배열(AESA) 방식이며, 1면당 약 120도의 방위각을 커버할 수 있어 3면을 설치함으로써 자함 중심의 반구 공간 내 목표물에 대처할 수 있다. 줌왈트급에서는 DBR로서의 탑재가 단념되어 본 레이더가 주 레이더를 담당하게 되었으며, 제한적인 광역 수색 기능을 부여하기 위한 소프트웨어 개수가 이루어졌고, AN/SPY-1을 능가하는 광역 수색 능력을 실현했다고 한다.

4. 1. 레이다 탐지거리 (참고)

AN/SPY-3의 탐지 거리는 320km이다. 전투기는 300km 이상, 미사일은 200km 이상 거리에서 탐지 가능하다. 500~600개의 표적을 동시에 추적할 수 있다.

5. 운용

이 시스템은 상용 기성품 (COTS) 컴퓨터를 사용하며, 운용 및 유지 보수를 위한 인력 요구 사항이 감소했다. 많은 운용 및 유지 보수 기능이 완전히 자동화할 수 있다.[2] 선상 환경에 맞게 강화된 상용 IBM Regatta 시리즈 대칭 다중 프로세서(SMP) 서버는 낮은 대기 시간의 컴퓨팅 처리량(빠른 센서-사격 통제 루프 클로저)과 높은 생산성의 소프트웨어 엔지니어링 환경을 제공한다.[3]

이 시스템은 새로운 줌왈트급 구축함과 제럴드 R. 포드급 항공모함에 도입되었다. 이 두 종류의 함정에서 AN/SPY-3은 원래 S 밴드 AN/SPY-4와 "듀얼 밴드 레이더"라는 명칭으로 결합될 예정이었다. 2010년 6월, 펜타곤의 조달 책임자 애쉬턴 카터는 DDG 1000의 듀얼 밴드 레이더에서 SPY-4 S-밴드 볼륨 탐색 레이더(VSR)를 제거하여 Nunn-McCurdy 인증 프로세스의 일환으로 비용을 절감할 것이라고 발표했다. SPY-4 제거로 인해 SPY-3 레이더는 볼륨 탐색 기능을 수행할 수 있도록 소프트웨어 수정이 이루어질 예정이다.[4]

선상 운용자는 수평선 탐색 또는 볼륨 탐색을 위해 SPY-3 MFR을 최적화할 수 있다. 볼륨 탐색에 최적화되어 있는 동안 수평선 탐색 기능은 제한적이다. VSR이 없더라도 DDG-1000은 여전히 근거리 방공을 수행할 것으로 예상된다. 제럴드 R. 포드 항공모함은 두 개의 레이더가 하나의 시스템으로 결합된 유일한 함선이 될 것이다.[4]

AN/SPY-3은 기존 함선(메이킨 아일랜드, 니미츠급 항공모함, 샌안토니오급 상륙함)의 개조와 미래 LH(X) 아메리카급 강습상륙함에 설치하는 방안도 고려되었다.[1]

미국 해군은 줌왈트급 구축함 건조에 맞춰 광역 수색에 적합한 장파장과 근거리 정밀 포착에 적합한 단파장의 두 종류의 주파수로 작동하는 레이더(Dual Band Radar|듀얼 밴드 레이더영어)를 개발하여 탑재하는 것을 구상했다. 이 중 후자에 해당하는 다기능 레이더(Multi-Function Radar|다기능 레이더영어)로 개발된 것이 본 시스템이다.

사용 주파수는 X 밴드로, 저고도 목표물이나 잠망경 탐지 대처 외에도 정밀한 목표 추적·식별, 함대공 미사일에 대한 반능동 레이다 호밍 유도 전파 조사, 더 나아가 지령 유도 링크의 송수신도 가능하다. 안테나는 약 구형으로 세로 2.7미터×가로 2.1미터 크기, 능동 위상 배열(AESA) 방식이며, 1면당 약 120도의 방위각을 커버할 수 있어 3면을 설치함으로써 자함 중심의 반구 공간 내 목표물에 대처할 수 있다. 줌왈트급에서는 DBR로서의 탑재가 단념되어 본 레이더가 주 레이더를 담당하게 되었으며, 제한적인 광역 수색 기능을 부여하기 위한 소프트웨어 개수가 이루어졌으며, AN/SPY-1을 능가하는 광역 수색 능력을 실현했다고 한다.

6. 보유국

는 보유국에서 제거되었다.

참조

[1] 웹사이트 AN/SPY-3 Multi-Function Radar (MFR) http://www.globalsec[...]
[2] 웹사이트 Archived copy http://www.navsea.na[...] 2014-10-28
[3] 웹사이트 Archived copy http://www.cs.wustl.[...] 2014-11-03
[4] 웹사이트 Navy DDG-51 and DDG-1000 Destroyer Programs: Background and Issues for Congress https://fas.org/sgp/[...] 2023-03-27
[5] 웹사이트 Raytheon Awarded $92M Navy Contract for Future Carrier Radars https://news.usni.or[...] 2016-08-22


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