SAMPSON
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1. 개요
SAMPSON은 영국의 다기능 전자주사식 레이더로, MESAR 개발 프로그램에서 시작되었다. 45형 구축함에 탑재되어 Sea Viper 함대 방공 체계를 구성하며, 중거리 탄도 미사일 탐지 및 추적 능력을 갖추고 있다. 액티브 어레이 방식을 통해 여러 기능을 동시에 수행하며, 적의 재밍에 강하고 기존 레이더보다 더 긴 거리와 높은 정확도를 제공한다. SAMPSON은 두 개의 회전하는 어레이를 사용하여 360도 커버리지를 제공하며, S 밴드 주파수를 사용하여 최대 400km 거리의 목표물을 탐지하고, 500~1000개 이상의 목표물을 동시에 추적할 수 있다. 영국 해군은 6대의 SAMPSON 레이더를 보유하고 있다.
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| SAMPSON | |
|---|---|
| 개요 | |
 | |
| 유형 | 고체 상태 AESA 레이다 |
| 제조 국가 | 영국 |
| 수량 | 7 |
| 역할 | 다기능 (탐색, 포착, 추적) |
| 기술 사양 | |
| 주파수 | 2–4 GHz (S 대역) |
| 탐지 거리 | (목표 RCS 2㎡ 시) |
| 방위각 | 전방위 무제한 (기계식 주사) |
| 출력 | 25.6 kW |
| 무게 | 4.6톤 |
| 안테나 | 능동 위상 배열 (AESA) |
| RPM | 60 rpm |
| 소자 | GaAs製 반도체 소자 × 2,560개 |
2. 역사
SAMPSON 개발은 영국의 다기능 전자주사식 레이다 개발 프로그램 MESAR에서 시작됐다. 이후 BAE는 1989년 11월에 MESAR 1 레이다 실험을 했다. 이 실험은 1989년부터 1994년까지 이어졌고, 이후 1995년 8월부터 MESAR 2 개발이 시작된다. 이 MESAR 2가 SAMPSON의 뿌리다.
SAMPSON은 소프트웨어를 사용하여 빔을 형성하고 지시함으로써 여러 기능을 동시에 수행할 수 있는 액티브 어레이 레이더이다. 적응형 파형 제어를 통해 적의 재밍에 사실상 면역이며, 기존 레이더보다 더 긴 거리와 더 높은 정확도를 갖는다. 빔 지시 소프트웨어는 정교한 알고리즘을 사용하여 검색을 예약하므로 수백 개의 표적을 동시에 추적할 수 있다.[6]
샘슨은 두 개의 레이다를 붙여 회전시키는 형태로 작동한다. 이렇게 하여 360도를 완전히 감시할 수 있다. 미국의 SPY-1 레이다와는 대조적인데, 미국 이지스함이 4면 고정형 레이다를 사용하는 반면, 샘슨 레이다는 회전식을 채택하여 전력 소모를 줄이고 무게가 가벼워 더 높은 위치에 설치할 수 있다. 실제로 샘슨 레이다를 탑재한 영국 해군의 45식 구축함은 세계에서 가장 높은 곳에 레이다를 설치한 군함 중 하나이다.[1]
SAMPSON은 다기능 전자 주사 적응형 레이더(MESAR) 프로그램에서 파생되었다. MESAR 1 개발은 1982년 Plessey, Roke Manor Research, 그리고 국방 평가 연구 기관의 협력으로 시작되었다.[2][3] Plessey는 1989년 Siemens에 인수되어 Siemens-Plessey가 되었으며, 1998년 British Aerospace에 인수되었다. British Aerospace는 1999년 11월 BAE Systems가 되었다. MESAR 1 시험은 1989년과 1994년 사이에 진행되었다.[2] MESAR 2 개발은 1995년 8월에 시작되었으며, SAMPSON은 이의 파생 제품이다.[4]
영국 해군은 대공전 군함을 생산하기 위한 프랑스 및 이탈리아와의 협력 사업인 호라이즌급 호위함의 영국 버전에서 SAMPSON 다기능 레이더(MFR)를 배치할 계획이었다. 지연과 복잡한 문제로 인해 영국은 사업에서 철수하고 자체적인 45형 구축함 프로그램을 시작했다. 45형 구축함은 호라이즌급 호위함을 위해 개발된 PAAMS 미사일 시스템과 함께 SAMPSON 레이더를 사용한다(프랑스 및 이탈리아 선박에는 EMPAR MFR이 장착될 예정이다).
SAMPSON 레이더는 와이트 섬 코스에서 제조된다.
2013년 9월, 45형 구축함 HMS ''Daring''은 원래 의도하지 않았던 탄도 미사일을 탐지하고 추적하는 SAMPSON의 능력을 평가하기 위한 시험에 참여하기 위해 미국 육군 콰잘린 환초의 미사일 발사 기지 근처에 배치되었다. 시험 동안, 시스템은 두 개의 모의 중거리 탄도 미사일을 성공적으로 탐지했다. 영국 미사일 방어 센터의 소장인 사이먼 파비트는 "이 작업은 탄도 미사일 방어 가능성을 부각시켰으며 [...] 주요 문제를 추가로 탐구하기 위한 진행 중인 미사일 방어 센터 프로그램을 지원할 것"이라고 말했다.[5]
3. 운용 방식
SAMPSON은 두 개의 평면 어레이를 회전시켜 360도 범위를 탐지한다. 이는 하늘 전체를 지속적으로 커버하기 위해 고정된 여러 어레이를 사용하는 미국의 AN/SPY-1(타이콘데로가급 순양함 및 알레이버크급 구축함 Flight I–IIA에 사용), AN/SPY-6(알레이버크급 구축함 Flight III에 사용) 또는 네덜란드 APAR 시스템과 대조된다.
SAMPSON 레이더는 분당 30회전하며, 두 개의 백 투 백 어레이를 사용하여 0.5초 이내에 하늘의 모든 부분을 탐지한다. 또한, 더 적은 수의 어레이를 사용하므로 시스템이 가벼워 마스트 상단에 배치할 수 있다. 레이더 이미터를 더 높은 고도에 배치하면 지평선 거리가 늘어나 저고도 또는 해면 스키밍 표적에 대한 성능이 향상된다. SAMPSON은 외국 해군의 동급 선박보다 수면 위 높이가 약 두 배이다.[6]
S1850M 장거리 레이더는 SAMPSON의 장거리 탐색 기능을 보완한다. 장거리 탐색은 상당한 레이더 리소스를 소비하여 표적 지정과 같은 다른 작업에 어려움을 줄 수 있기 때문이다. 서로 다른 두 개의 레이더 주파수를 사용하여 장거리 탐색과 표적 지정을 분리함으로써 효율성을 높였다.[3]
4. 기술적 특징
4. 1. 레이다 능력
샘슨(SAMPSON)은 두 개의 레이다를 붙여 회전시키는 방식으로 작동하여 360도 전방위 감시를 수행한다. 이는 미국의 SPY-1 레이다와 대조적인데, 미국 이지스함이 4면 고정형 레이다를 사용하는 반면, 샘슨 레이다는 회전식을 채택하여 전력 소모를 줄이고 무게를 가볍게 하여 더 높은 위치에 설치할 수 있다. 실제로 샘슨 레이다를 탑재한 영국 해군의 45형 구축함은 세계에서 가장 높은 위치에 레이다를 설치한 군함 중 하나이다.[6]
샘슨의 주요 제원은 다음과 같다.
| 항목 | 내용 |
|---|---|
| 탐지거리 | 400km |
| 동시 추적 목표물 수 | 500~1,000개 이상 |
| 동시 교전 목표물 수 | 10~12개 |
| 대역 | S 밴드 |
샘슨은 장거리 및 중거리 탐색, 표면 이미지 탐색, 고속 지평선 탐색, 높은 각도 탐지 및 추적, 다중 표적 추적 및 다중 채널 화력 제어가 가능하다.
기존 레이더는 출력이 제한적이고, 적의 재밍에 취약하며, 감시, 추적, 표적 지정을 위해 별도의 장치가 필요하다는 단점이 있었다. 그러나 샘슨은 액티브 어레이 방식을 사용하여 소프트웨어로 빔을 제어, 여러 기능을 동시에 수행할 수 있다. 또한 적응형 파형 제어를 통해 적의 재밍에 사실상 면역이다. 액티브 어레이는 기존 레이더보다 탐지 거리와 정확도가 더 높다. 빔 지시 소프트웨어는 정교한 알고리즘을 사용하여 탐색을 예약하므로, 수백 개의 표적을 동시에 추적하면서도 높은 정확도를 유지한다.[6]
샘슨 레이더는 두 개의 평면 어레이를 회전시켜 360도 전방위 감시를 제공한다. 이는 4개의 고정된 어레이를 사용하여 하늘 전체를 지속적으로 감시하는 미국의 AN/SPY-1 (타이콘데로가급 순양함 및 알레이버크급 구축함 초기형에 사용) 및 AN/SPY-6 (알레이버크급 구축함 후기형에 사용), 또는 네덜란드의 APAR 시스템 (네덜란드 해군의 더 제벤 프로빈시엔급 프리깃, 독일 해군의 작센급 프리깃, 덴마크 왕립 해군의 이베르 휘트펠트급 프리깃에 사용)과 대조적이다.
샘슨 레이더는 분당 30회 회전하는 두 개의 백 투 백 어레이를 사용하여 평균 0.5초 이내에 하늘의 모든 부분을 감시한다. 또한, 더 적은 수의 어레이를 사용하므로 시스템이 훨씬 가벼워져 마스트 상단에 배치할 수 있다. 레이더를 더 높은 고도에 배치하면 지평선 거리가 늘어나 저고도 또는 해면 스키밍 표적에 대한 탐지 능력이 향상된다. 샘슨은 외국 해군 동급 함정보다 약 두 배 높은 곳에 설치되어 이러한 이점을 제공한다.[3]
영국 해군은 45형 구축함에서 샘슨의 장거리 탐색 능력을 보완하기 위해 S1850M 장거리 레이더를 함께 운용한다.
4. 2. 기능 모드
샘슨은 두 개의 레이다를 붙여 회전시키는 형태로 작동한다. 이를 통해 360도 전방위 감시가 가능하다. 미국의 SPY-1 레이다와는 대조적으로, 미국 이지스함이 4면 고정형 레이다를 사용하는 반면, 샘슨 레이다는 회전식을 채택하여 전력 소모를 줄이고 무게가 가벼워 더 높은 위치에 설치할 수 있다. 실제로 샘슨 레이다를 탑재한 영국 해군의 45식 구축함은 세계에서 가장 높은 곳에 레이다를 설치한 군함 중 하나이다.[1]| 기능 | 내용 |
|---|---|
| 탐지거리 | 400km |
| 목표물 동시 추적 | 500~1,000개 이상 |
| 목표물 동시 교전 능력 | 10~12개 |
| 밴드 | S밴드 |
| 탐색 | |
| 기타 | 다중 표적 추적 및 다중 채널 화력 제어 가능 (1,000개 표적 추적 가능) |
5. 보유국
영국은 SAMPSON 레이다를 6대 보유하고 있다.
참조
[1]
논문
Backboards of the fleet: shipboard phased-array radars; a survey of requirements, technologies, and operational systems
2003-05
[2]
뉴스
Early warning electronically scanned Radar promises anti-ballistic missile solutions
Reed Business Information
1999-06-02
[3]
웹사이트
SAMPSON Multi-Function Radar
http://navy-matters.[...]
2007-08-18
[4]
뉴스
Fallout from 'StarWars' failure could afflict UK
Centaur Communications
2000-06-21
[5]
웹사이트
Sampson radar - UK pursues at-sea missile defence capabilities
https://www.naval-te[...]
2014-07-23
[6]
웹사이트
Tessella Case Study
http://tessella.com/[...]
2013-11-29
[7]
서적
The Naval Institute guide to world naval weapon systems
https://books.google[...]
Naval Institute Press
[8]
논문
世界の最新艦載レーダー (特集 最近の艦載レーダー)
海人社
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