1. 개요
Active Electronically Scanned Array / 능동형 전자주사식 위상배열 레이더반도체 기술 및 신호처리 기술의 발달로 여러 개의 주파수를 가진 신호를 동시에 처리할 수 있는 기술이 개발되면서 위상배열 레이더의 성능은 비약적으로 발전하였다. 기존 비능동형 위상배열 레이더는 동일한 주파수를 가진 전파만 발사할 수 있었던 반면, AESA는 임의의 방향으로 임의의 주파수를 가진 전파를 발사할 수 있다. AESA의 이 능력은 T/R모듈에 의한 것이다. 기존 PESA 레이더가 전파발생기를 한 개만 가지고 이 전파를 각각의 송신기를 통해 발사한다면 AESA 레이더에서는 각각의 T/R모듈이 따로따로 전파를 생성 및 송수신한다. 또한 AESA의 기술력을 가늠하는건 하드웨어 제작기술도 중요하겠지만 소프트웨어 기술력이 매우 중요하다. 수천, 수백개의 모듈에서 발생되는 송/수신 주파수에서 잡음을 제거하고 이를 영상화하면서 실시간에 가깝게 처리하는 기술력이 가장 어렵고 중요하다.
레이더는 특정 주파수를 가진 신호를 발사하는 장치이므로 일정한 주파수를 가진 전파가 발사되면 해당 전파의 발사원을 역추적하여 레이더의 위치를 알아낼 수 있다.
그러나 AESA는 임의의 주파수를 가진 여러 개의 전파를 조합하여 발사할 수 있으므로 마치 무의미한 문자열 사이에 암호를 섞어서 보내는 것처럼 여러개의 주파수를 복잡하게 섞어 자연적으로 발생하는 배경전파와 구분이 가지 않도록 위장한다. 물론 전파를 송신한 레이더는 이쪽에서 발신한 전파의 주파수 조합을 알고 있으므로 해당 전파가 반사되어 돌아오면 다시 해독하여 대상을 탐지할 수 있다. 이 때문에 AESA는 레이더 추적 미사일의 공격을 받을 확률이 훨씬 낮아진다. 같은 이유로 AESA는 레이더 재밍 공격에도 강하다. 몇 가지 주파수 중에 골라서 전파를 보내야 하는 비능동형과 달리 능동형 레이더는 특정 주파수로 재밍이 들어오면 임의의 다른 주파수로 바꾸면 그만이다. 모든 주파수에 재밍 공격을 날리는 것은 엄청난 에너지가 필요해 비실용적이기 때문에 AESA에 대한 재밍 공격은 잘 먹히지 않는다.
또한 기존의 비능동형 위상배열 레이더와 달리 기계적 작동부분이 없어지고 거의 모든 부품을 반도체로 대체함에 따라 상당히 가벼워지고[1] 신뢰성도 훨씬 높아졌으며 정비도 더 쉬워졌다.
AESA의 또 다른 능력 중의 하나로 레이더 자체의 재밍이 있다. AESA는 원하는 주파수대로 마음대로 전파를 쏠 수 있으므로 상대 레이더의 주파수에 맞추어 고출력 빔을 쏘면 그 레이더는 마비된다. 대표적으로 F/A-18E/F 슈퍼호넷의 경우 180km 거리에서 E-2C 조기경보기의 레이더를 먹통으로 만들 수 있었다고 한다.
이 레이더가 최초로 적용된 전투기가 F-2의 J/APG-1이다. 이후 개발된 신형 전투기들에는 대부분 AESA 레이더를 장착하고 있다.
민수용의 경우 Bosch 사의 Mid Range RADAR 를 들 수 있다. 장거리용의 경우 싱글채널이거나 4채널 PESA이지만, 중거리용은 PESA + AESA로 구현되며 센서 자체도 납작하니 이쁘게 나온다.
다만 일반적인 전술용 AESA처럼 해상도가 극히 높은 것은 아니며, 차량의 특성상 구동부를 달기가 취약해 AESA를 사용하는 것인지라 수평방향으로의 스캔 동작을 위해 집어넣은 것이다. 수직 방향으론 해상도가 그다지 높진 않다.
파일:external/www.i-micronews.com/Bosch_Mid_Range_Radar_MRR_Sensor_Image2.jpg
이와 같이 기판에 인쇄된 안테나와 PESA 레이더부(좌측) , AESA 레이더부 (우측)을 사용해 중거리 내에서 사물을 판독한다.
자동 운전을 위해 사용되는 경우 더 고해상도의 레이더를 탑재하게 되나 이 경우는 보통 R로 시작하는 레이더 대신에 L로 시작하는 레이더(보통 라이다라 부르는 그것)를 사용해 사물을 판독하게 되며[2], 전방 비전 카메라를 통해 얻는 정보의 양이 많은 관계로 군사용 수준의 높은 해상도를 요구하는 일은 크지 않다. 가령, 현재 업계에서 유일하게 보쉬보다 진보된 레이더 솔루션을 제공하는 델파이(그리고 유일하게 웬일로 보쉬보다 잘 만든 딱 하나이기도 한) ESR 레이더 시스템의 경우가 그런데, AESA만으로 구현된 멀티모드 멀티FOV 도플러 레이더가 그렇다.
비군사 부문에서는 Wi-Fi의 규격 중 하나인 802.11ac의 핵심 기술 중 빔포밍(Beamforming) 기술은 AESA의 기술을 도입한 것이다. 즉 인터넷 공유기의 안테나가[3] 지향성을 띈 전파를 쏘아 무선인터넷의 원활한 연결에 사용되는 것. 이걸 이용해서 DIY로 레이더를 만들 수도 있다.[4]
2. 선회/비선회 분류
2.1. 선회형
- OPS-24
- OPS-24B
- Kronos 시리즈
- SPS-550K
- 국지방공 레이더 TPS-880K
- 50N6A - 해상형 SP-20K는 4면 고정 비선회형이다.
2.2. 비선회형
2.3. 선회/비선회 복합
3. 공중/육상-해상 분류
3.1. 공중
3.1.1. 러시아
| 파조트론(Phazotron NIIR) | |
| Zhuk-AE | MiG-35, 러시아의 첫 번째 전투기용 AESA 레이더 |
| FGA-29 | Zhuk-AE 파생형 전투기용 AESA 레이더 |
| FGA-35 | Zhuk-AE 파생형 전투기용 AESA 레이더 |
| FGA-35(3d) | Zhuk-AE 파생형 전투기용 AESA 레이더 |
| FGA-50 | Zhuk-AE 파생형 전투기용 AESA 레이더 |
| 티코미로프(Tikhomirov NIIP) | |
| N036 | 수호이 Su-57, 러시아의 두 번째 전투기용 AESA 레이더 |
| 베가(Vega Radio Engineering Corporation) | |
| 쉬멜-2 | A-50 러시아의 조기경보기용 AESA 레이더 |
| 베가 프리메르 AESA 레이더 | A-100 러시아의 조기경보기용 AESA 레이더 |
3.1.2. 미국
| 노스롭 그루먼 | |
| AN/APG-77 | F-22 랩터 |
| AN/APG-80 | F-16E/F 데저트 팰콘 |
| AN/APG-81 | F-35 라이트닝 II |
| Multirole AESA | E-7 |
| AN/APY-9 | E-2D 호크아이 |
| AN/ASQ-236 | 항공기 동체 부착형 AESA 레이더 |
| AN/ZPY-1 STARLite 소형 전술 레이더 | 경량 유인/무인 항공기 |
| AN/APG-83 | F-16 업그레이드용 (전 SABR) |
| 레이시온 | |
| AN/APG-63(V)2 and AN/APG-63(V)3 | F-15C 이글, 싱가포르의 F-15SG |
| APG-79 | F/A-18E/F 슈퍼호넷, EA-18G 그라울러 |
| AN/APG-82(V)1 | F-15E 스트라이크 이글 |
| AN/APQ-181 (AESA 업그레이 형) | B-2 스피릿 폭격기 |
| AN/APG-84 | F-16 업그레이드용 (전 RACR) |
| 팬텀스트라이크 | FA-50 레이더 |
3.1.3. 이스라엘
| 엘타(Elta) | |
| EL/M-2083 | aerostat- 공중 탐색 레이더 |
| EL/M-2052 | fighters. Interim candidate for HAL 테자스, F-15, MiG-29 & 미라지 2000 |
| EL/M-2075 | IAI 팰콘 AEW&C 시스템. B707 |
| EL/W-2085 | 걸프스트림 G550 CAEW |
| EL/W-2090 | A-50EI |
3.1.4. 일본
| 도시바 | |
| HPS-106, 대공/수상 탐색 레이더 | 카와사키 P-1 해상초계기, four antenna arrays |
| 미쓰비시 전기 | |
| HPS-104 | 미쓰비시 SH-60 |
| J/APG-1/2, AESA | 미쓰비시 F-2 전투기 |
3.1.5. 유럽연합
| Captor-E | 카이사르 (CAPTOR Active Electronically Scanning Array Radar) |
| AMSAR, 유럽 GTDAR 기업연합 |
3.1.5.1. 영국- 이탈리아 합작회사
| 시스프레이7000E | 와일드캣 AESA 레이더 [6] |
| 시스프레이6500E | Ka-27M AESA 레이더 [7] |
| SELEX Vixen 500E | |
3.1.5.2. 스웨덴
| 에릭슨 | |
| Erieye | AEW&C |
| PS-05/A MK-5 | JAS 39 그리펜 2012년. |
3.1.5.3. 프랑스
| RBE2-AA | 레이더 à Balayage Electronique 2 - 능동 배열 | 라팔의 레이더 |
3.1.6. 중국
| NRIET[8]의 레이더를 사용하는 기체 | |
| KJ-2000 AEW&C 시스템 | |
| KJ-200 | |
| KJ-500 | |
| ZDK-03 | |
| 다양한 Y-8 계열 | |
| Y-7 AWACS | |
| 청두 J-20 | |
| JF-17 Thunder (Block 3) | |
| 청두 J-10C | |
| 선양 J-15 | |
| 선양 J-11BG/D | |
| 선양 J-16 | |
3.1.7. 대한민국
| KF-21 AESA 레이더[9] | KF-21 보라매 레이더 |
| ESR-500A | FA-50 레이더 |
3.2. 육상- 해상
3.2.1. 네덜란드
| APAR | 독일의 작센급, 네덜란드의 더 제번 프로빈시엔급 |
3.2.2. 미국
| 노스롭 그루먼 | |
| AN/TPS-80 |
대지/대공 과업 지향적 레이더 (G/ATOR) 고기동 다기능 레이더 (HAMMR) |
| AN/SPY-6(V) AMDR | 다목적 레이더 미해군의 줌왈트급 DD(X), 알레이 버크급 플라이트 III, 프로젝트 CVN-21 차기 항공모함; 제럴드 R. 포드급 항공모함 CVN-78, CVN-79, CVN-80 |
| 록히드 마틴 | |
| AN/SPY-7(V)1 | 다목적 레이더 캐나다 해군의 CSC, 스페인 해군의 F-110 |
| 레이시온 | |
| (XBR) | 미국의 전역 미사일 방어 해상기반 X-Band 레이더 |
3.2.3. 영국
| BAE 시스템스 Insyte SAMPSON 다목적 레이더 | 45형 구축함 |
| Type 997 Artisan 3D | 26형 호위함 |
3.2.4. 영국- 이탈리아 합작회사
| Kronos Grand Naval | FREMM급, 카타르 해군 아부다비급 |
| Kronos Power Shield | 트리에스테급 |
| Kronos Dual Band | 타온디레벨급 |
3.2.5. 러시아
| 파조트론(Phazotron NIIR) | |
| 자슬론 | 그리먀시급, 키로프급 전투순양함 등 러시아의 함정용 AESA 레이더 |
| 알마즈-안테이 | |
| SP-20K | 어드미럴 고르쉬코프급, 러시아의 첫 함정용 AESA 레이더 50N6A의 해상형 |
| 50N6A | S-350용 AESA 레이더, 초기형은 PESA였다. |
| 91N6A | S-500용 AESA 레이더 |
| Nebo-M | 이동형 UHF 조기경보 AESA 레이더 |
| Don-2M | A-235용 지상고정형 AESA 레이더 |
| Voronezh DM | 탄도탄, 위성 감시용 지상고정형 AESA 레이더 |
3.2.6. 이스라엘
| 엘타 | |
| EL/M-2080 | 그린파인 레이더 |
| EL/M-2238 | L-밴드 STAR AESA 정찰 레이더, 인도의 콜카타급 |
| EL/M-2248 | MF-STAR 다목적 해상 레이더, 인도의 콜카타급 |
| EL/M-2258 | ALPHA 다목적 해상 레이더 |
| EL/M-2084 | 다목적 임무 레이더, 대공임무 화력관제 |
| EL/M-2133 | WindGuard - 트로피 능동방어 시스템 레이더 |
3.2.7. 일본
| 미쓰비시 전기 (Melco) | |
| FCS-3 | |
| FCS-3改 | 휴우가급 헬기항모 |
| FCS-3A | 아키즈키급 구축함, 22DDH급 준 항공모함: 22DDH는 C밴드 대역 부분만 탑재 |
| OPY-1 | 아사히급 구축함 |
| OPS-24 | 세계최초의 전자주사식 위상배열 레이더 |
| OPS-24B | 세계최초의 전자주사식 위상배열 레이더 |
| J/FPS-3 | 일본 지상용 주력 대공 방어 레이더 |
| JTPS-P14 | 이동 가능한 야전 방공 레이더 |
| JTPS-P25 | JTPS-P14 후계 레이더 |
| JTPS-P16 | 대포병 레이더 |
| 도시바 | |
| J/FPS-4 | 저가형 J/FPS-3 |
| JMPQ-P13 | 대포병 레이더 |
| J/TPS-102 | 자주포 레이더, 원통형 배열 안테나 NEC |
| J/FPS-5 | 장거리 미사일 방어 레이더 |
| J/FPS-7 | 차기 지상용 대공 레이더 |
3.2.8. 중국
| Type H/LJG-346(8) | 001형 항공모함 |
| Type 348 레이더 | 052C형 구축함 |
| H/LJG-346 SAPARS | 052C형 구축함 |
| H/LJG-346A SAPARS | 052D형 구축함, 002형 항공모함 |
| H/LJG-346B SAPARS | 055형 구축함 |
| Type 305A Radar | HQ-9 미사일 시스템 추적 레이더 |
| Type-03 | 중거리 지대공 미사일 (Chu-SAM,SAM-4) 다목적 레이더 |
3.2.9. 대한민국
| SPS-550K | 인천급/ 대구급 선배열 회전식 AESA 레이더[10] |
| FPS-303K | 공군 저고도 방공용 선배열 AESA 레이더 |
| LRS-450 | FPS-117을 대체하는 장거리 방공용 선배열 AESA 레이더 |
| TPQ-74K | 대포병 레이더 |
| 국지방공 레이더 | 육군용 국지방공레이더 |
3.2.10. 프랑스
| 시 파이어 | 아미랄 로나크급 호위함, PANG |
3.3. 기타
| MEADS의 화력관제 레이더 | |
| YLC-2 레이더 | |
| THAAD 시스템 | AN/TPY-2 화력관제 레이더 |
| CEAFAR CEA 테크놀러지 | 4세대 전자식 능동 위상배열 레이더, HMAS 앤잭급 호위함. |
| NNIIRT | 1L119 Nebo SVU 이동식 AESA 3-차원 정찰 레이더 |
| VNIIRT | 감마 DE 이동식 3-차원 반도체 AESA 정찰 레이더 |
4. 관련 문서
[1]
T/R 모듈의 발열을 냉각시키기 위해서는 냉각장치가 필요하며 생각보다는 무게가 나간다. T/R 모듈의 냉각 방식은 수랭식과 공랭식이 있는데, AESA 체계 특성에 따라 선택된다. 높은 출력을 요구하는 고성능 AESA는 1천개 가량의 송수신 모듈을 활용하여 발열이 많으므로 공랭식으로는 충분한 냉각이 어렵기에 수랭 방식을 사용한다. 최신형 AESA의 경우는 T/R 모듈의 발열량이 상당히 줄어들어 무게를 더욱 가볍게 할 수 있도록 하였다.
[2]
다만 라이다의 탐색범위 제약 덕분에 현제는 라이다 대신 영상+비광학방식 센서 다수로 바뀌는중
[3]
Rx/Tx 안테나 수가 많을수록 더 정확하고 확실한 지향성을 띄게 된다.
[4]
실제로
E-2같은 기체는 UHF대역의 주파수를 쓰는 레이더를 탑재하고있다.물론 덕분에 해상도는 좋지 못하다.
[5]
EL/M-2075에서 EL/W-2090까지는 전부 팰콘 시스템이다.
[6]
조기경보기, 대잠초계기, 전투기 등등 모든 항공기를 통 틀어서 대한민국에서 최초로유일하게F-35가 도입되면서 유일 타이틀은 사라졌다 AESA 레이더를 탑재하였다
[7]
러시아 내수형은 파조트론에서 만든 Zhuk-AE 헬기형을 사용한다.
[8]
Nanjing Research Institute of Electronic Technology/14 institute
[9]
2020년 8월 7일 시제품이 공개되었으나 자세한 제식명은 나오지 않았다.
[10]
대구급 5번함부터
GaN 소자 적용.
[11]
AESA가 비군사 부문에 도입된 사례이다.