능동 레이더 유도

2. 원리

능동 레이더 유도(Active Radar Homing, ARH)는 레이더를 사용한 호밍 유도 방식 중 하나로, 미사일 자체에 송신기와 수신기를 모두 탑재한다. 미사일은 목표물에 레이더 신호를 보내고 그 반사 신호를 추적하여 목표물을 따라간다.

호밍 유도 방식이므로, 기본적인 비행 경로는 비례 항법(Proportional navigation^영어)을 따른다. 목표물이 크게 움직일 경우에는 목표물의 기동 정보를 활용하여 더 적은 비행 경로 변경으로도 명중시킬 수 있는 증강형 비례 항법 방식도 사용된다.^[2]

세미 액티브 레이더 호밍(SARH)과 마찬가지로 목표물에서 반사된 레이더파 에너지를 이용해 유도된다. 하지만 SARH는 송신기가 발사 플랫폼(항공기, 지상 등)에 있어 크기와 무게에 여유가 있어 큰 출력을 낼 수 있지만, 능동 레이더 유도는 송신기를 미사일 내부에 탑재해야 하므로 출력에 제약이 있다.

대신, 능동 레이더 유도는 외부의 유도 정보가 필요 없어 발사 후 망각이 가능하다는 장점이 있다. 송신기가 고체 소자 기술로 소형화, 경량화되고 신뢰성이 높아짐에 따라, 과거에는 세미 액티브 방식이 주로 쓰이던 분야에서도 능동 레이더 유도 방식이 점차 널리 사용되고 있다.^[1]

전파는 적외선에 비해 대기를 더 잘 통과하며, 구름이나 안개 등에 의한 성능 변화가 적다.^[1] 그러나 레이더는 모든 에너지를 목표물에 집중시킬 만큼 좁은 빔을 만들기 어렵고, 수신되는 에너지는 목표물과의 거리의 네 제곱에 반비례하여 줄어든다.

이러한 특성 때문에 미사일 직경이 작은 경우에는 패시브 적외선 유도보다 유효 거리가 짧다. 하지만 미사일 직경이 어느 정도 커지면 레이더 송신기를 크게 만들 수 있고, 신호 처리 기술도 더욱 발전시킬 수 있어 적외선 유도보다 더 긴 유효 거리를 확보할 수 있다.

미사일 자체의 탐지 거리는 발사 모체(미사일을 발사하는 플랫폼)의 레이더보다 짧다. 따라서 원거리 목표물을 공격할 때에는 능동 레이더 유도 방식은 주로 마지막 단계에서만 사용하고, 중간 단계에서는 다른 유도 방식을 함께 사용하는 복합 유도 방식을 사용하는 경우가 많다.^[2]

2. 1. 작동 방식

2. 2. 장점

• 미사일이 표적을 추적하는 종말 단계에서 발사 플랫폼보다 표적에 훨씬 더 가까이 접근하므로, 미사일의 추적이 훨씬 더 정확하고 전자전에 더 잘 대응할 수 있다. 능동 레이더 유도 미사일은 사살 확률이 매우 높으며, 트랙 비아 미사일 유도 방식을 사용하는 미사일과 함께 최고 수준을 자랑한다.
• 미사일이 종말 단계에서 완전히 자율적이기 때문에 발사 플랫폼은 이 단계에서 레이더를 전혀 켤 필요가 없다. 항공기와 같은 이동식 발사 플랫폼의 경우 미사일이 표적을 향해 유도되는 동안 현장을 이탈하거나 다른 작업을 수행할 수 있다. 이는 종종 발사 후 망각 능력이라고 불리며, 현대 공대공 미사일이 이전 모델에 비해 갖는 중요한 장점이다.

2. 3. 단점

• 대부분의 미사일은 로켓 모터로 구동되기 때문에 자체적인 전력 발전 능력이 없다. 이는 능동 레이더 유도 미사일이 일반적으로 레이더 송신기에 배터리 전원을 사용해야 함을 의미하며, 이는 전력을 상당히 제한한다.
• 완전한 레이더 시스템이 구현되므로 다른 모든 요소가 동일하다면 능동 시스템이 (SARH)보다 더 비쌀 것이다.
• 세미 액티브 레이더 호밍 (SARH)과 비교했을 때, 송신기를 미사일에 탑재해야 하므로 제약이 있어 큰 출력을 얻을 수 없다. 반면, 액티브 방식에서는 외부로부터의 유도 정보가 필요하지 않기 때문에 발사 후 망각이 가능하다는 우위점이 있다.
• 전파는 적외선에 비해 대기 투과율이 높고, 구름, 안개 등으로 인한 성능 변화가 적지만,^[1] 레이더에서는 모든 에너지를 목표물에 조사할 수 있을 정도로 좁은 빔을 만드는 것이 어렵고, 수신 에너지는 목표물과의 거리의 4제곱에 반비례하여 감쇠한다.

2. 4. 다른 유도 방식과의 비교