전자전을 위한 새로운 도구 - 다중 스펙트럼 작전 및 임무 수행 센서

JADC2(Joint All Domain Command and Control)는 일반적으로 플레이 어택(OODA 루프, 킬 체인, 센서 투 이펙터)의 측면에서 설명된다. 방어는 JADC2의 "C2" 부분에 내재되어 있지만 가장 먼저 떠오르는 것은 아니다.

풋볼의 비유를 들어보면, 쿼터백들이 관심을 끌지만, 보통 챔피언십에 오르는 것은 득점이나 패스를 모두 상대로 한 최고의 수비력을 가진 팀들이다.

전자전(EW)의 세계에서는 전자기 스펙트럼을 경기장으로 생각하고, 전자 스펙트럼을 표적과 스푸핑과 같은 전술을 통해 공격적으로, 그리고 대응책으로 알려진 것을 통해 방어적으로 전개한다.

군대는 적군을 탐지하고, 속이고, 교란하는 동시에 아군을 보호하기 위해 필수적이지만 보이지 않는 전자기 스펙트럼을 사용한다. 적의 능력이 높아지고 위협이 복잡해지면서 주파수를 제어하는 것이 점점 더 중요해지고 있다.

 Northrop Grumman Mission Systems의 항법, 표적화 및 생존 부서의 부문 부사장이자 총괄 매니저인 Brent Tolland는 "지난 수십 년 동안 처리 능력이 크게 증가했다는 것이 사실입니다."라고 설명했다. "이를 통해 점점 더 넓어지고 순간적인 대역폭을 갖게 되는 센서를 만들어 훨씬 더 빠른 처리와 더 나은 인식을 실현할 수 있습니다. 또한 JADC2 컨텍스트에서는 이를 통해 보다 효과적이고 탄력적인 분산 미션 솔루션을 구현할 수 있습니다."

모든 처리가 디지털이기 때문에 신호는 기계 속도로 실시간으로 조정될 수 있다. 타겟팅 측면에서, 그것은 레이더 신호가 탐지하기 더 어렵게 조정될 수 있다는 것을 의미한다. 대응책 측면에서도 위협에 더 잘 대응할 수 있도록 대응책을 조정할 수 있다.

동적인 대응책으로 군집을 물리치다

전자전의 새로운 현실은 더 큰 처리 능력이 전장을 점점 더 역동적으로 만든다는 것이다. 예를 들어, 미국과 그 적대국들 모두 점점 더 정교한 EW 능력을 갖게 되는 무인 항공 시스템 무리를 위한 운용 개념을 개발하고 있다. 이에 대응하여 대응책은 동등하게 발전되고 역동적이어야 한다.

톨랜드 부사장은 "이 무리들은 일반적으로 EW와 같은 일종의 센서 임무를 수행하고 있습니다," 라고  말했다. "여러 개의 센서가 서로 다른 공중 플랫폼과 어쩌면 우주 플랫폼을 비행할 때, 여러분은 여러 기하학적 구조로부터 감지되는 것을 막아야 하는 환경에 있습니다."

"그것은 단지 방공 시스템을 정면으로 향하고 있는 것이 아닙니다. 지금 여러분 주변에는 잠재적인 위협이 있습니다. 서로 통신하고 있다면 대응책도 여러 플랫폼에 의존하여 지휘관들이 상황을 평가하고 효과적인 솔루션을 제공할 수 있도록 지원해야 합니다."

그러한 시나리오는 공세와 방어 모두에서 JADC2의 핵심이다. 분산형 EW 미션을 수행하는 분산 시스템의 예로는 RF 대응 임무의 일부를 수행하는 항공 발사 효과와 함께 작동하는 RF 및 IR 대응 조치를 가진 승무된 육군 플랫폼이 있다. 이 다중 함선, 승무원 없는 구성은 지휘관에게 모든 센서가 단일 플랫폼에 있을 때보다 감지하고 방어할 수 있는 여러 가지 기하학적 구조를 제공한다.

톨랜드 부사장은 "육군의 다중 도메인 운영 환경에서, 여러분은 그들이 몰입하게 될 위협과 관련하여 그들 주변의 모든 것에 대한 인식이 절대적으로 필요한 부분을 쉽게 알 수 있었습니다."라고  말했다.

육·해·공군이 모두 필요로 하는 다원적 작전과 전자파 스펙트럼 지배력이다. 이를 위해서는 훨씬 더 큰 스펙트럼을 제어하기 위한 고급 처리 기능을 갖춘 더 넓은 대역폭 센서가 필요하다.

다중 스펙트럼 작전은 여러 EW 센서의 데이터를 융합한다.

그러한 다원적 작전을 수행하기 위해서는 임무 적응 센서라고 알려진 것을 사용하기 시작하는 것이 필수적이다. 다중 스펙트럼(Multispectral)은 가시광선, 적외선, 전파를 포함하는 전자기 스펙트럼을 가리킨다.

예를 들어, 타겟팅은 역사적으로 레이더와 전기광학/적외선(EO/IR) 시스템으로 수행되었다. 목표의 의미에서 다중 스펙트럼은 광대역 레이더와 디지털 컬러 카메라 및 다중 대역 IR 카메라와 같은 다중 EO/IR 센서를 사용할 수 있는 시스템이 될 것이다. 시스템은 전자 스펙트럼의 다른 부분을 사용하여 더 많은 데이터를 수집하기 위해 센서 사이를 왔다 갔다 전환할 수 있다.

또한 멀티스펙트럼은 위의 예를 사용하기 위해 단일 타겟팅 센서가 스펙트럼의 모든 영역에서 결합된 기능을 가지고 있다는 것을 의미하지는 않는다. 오히려, 대상의 보다 정확한 그림을 생성하기 위해 각 개별 센서에 의해 데이터가 융합된 상태에서 스펙트럼의 특정 부분에서 각각 감지되는 두 개 이상의 물리적으로 다른 시스템을 사용하는 것이다.

톨랜드는 부사장은 대응책의 렌즈를 통해 다원적 능력의 힘을 묘사했다.

"생존 가능성 측면에서, 당신은 분명히 들키거나 표적이 되지 않으려고 노력하고 있습니다. 우리는 스펙트럼의 적외선 및 무선 주파수 부분에서 생존 가능성을 제공해온 오랜 역사를 가지고 있으며, 양쪽 모두에 대한 효과적인 대응책을 가지고 있습니다."

"스펙트럼의 어느 한 부분에서 적에게 획득되고 있는지 탐지하고, RF인지 IR인지에 관계없이 필요한 경우 적절한 카운터 기술을 제공할 수 있기를 원합니다. 멀티스펙트럼은 이 두 가지 모두에 의존하며 사용할 스펙트럼의 적절한 부분과 공격에 대응하기 위한 적절한 기술을 선택할 수 있다는 점에서 강력해집니다. 두 센서에서 얻은 정보를 평가하고 이러한 상황에서 가장 보호할 가능성이 높은 센서를 결정합니다."

인공지능(AI)은 다중 스펙트럼 작동을 위해 두 개 이상의 센서에서 데이터를 함께 융합하고 처리하는 데 중요한 역할을 한다. AI는 신호를 얇게 만들고 분류하여 관심 신호를 선별하고 최선의 행동 방침이 무엇인지에 대한 실행 가능한 추천을 제공한다.

대등한 적의 위협 환경에서는 센서와 이펙터가 확산될 것이며, 많은 위협과 신호가 미국과 연합군에게 전달될 것이다. 현재 알려진 EW 위협은 서명을 식별하는 임무 데이터 파일의 데이터베이스에 저장된다. EW 위협이 탐지되면 특정 서명이 있는지 컴퓨터 속도로 데이터베이스가 검색됩니다. 저장된 참조가 발견되면 적절한 대응 기법이 적용된다.

그러나 미국이 (사이버 보안의 제로 데이 공격과 유사하게) 전에 본 적이 없는 EW 공격에 직면할 것은 확실하다. AI가 발을 들여놓을 대목이다.

톨랜드는 "앞으로 위협이 더욱 역동적이고 변화하며 더 이상 분류할 수 없게 되면 AI는 임무 데이터 파일이 인식하지 못할 위협으로 보이는 것을 식별하는 데 매우 도움이 될 것"이라고 말했다.

결론

다중 스펙트럼 운영과 임무 적응 센서는 잠재적 적들이 EW와 사이버에서 잘 알려져 있고 발전된 능력을 가지고 있는 변화하는 세계에 대한 반응이다.

톨랜드 부사장은 "세계는 빠르게 변화하고 있으며, 근연종 경쟁업체로 방위 태세를 전환함에 따라 분산 시스템과 효과를 활용하기 위해 이러한 새로운 다중 스펙트럼 시스템을 채택해야 하는 필요성이 높아졌습니다."라고 말했다. "이것은 전자전의 가까운 미래입니다."

이 시대를 앞서가기 위해서는 새로운 세대의 역량을 발굴하고 EW의 미래를 향상시켜야 한다. 노스럽 그루먼의 전자전, 사이버, 전자기 기동전 전문 분야는 육상, 해상, 항공, 우주, 사이버 공간, 전자기 스펙트럼 등 모든 영역에 걸쳐 있다. 이 회사의 다원적 다기능 시스템은 전투원들에게 모든 스펙트럼에 걸쳐 우월성을 부여하고 더 빠르고 정보에 입각한 결정을 내리고 궁극적으로 임무를 성공시킬 수 있게 해준다.