美 차세대 무인정찰기, RQ-4N

SAR, 한반도를 고화질 3차원으로 훑는다! (한국형 KPU-STC)

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美 차세대 무인정찰기 ‘RQ-4N’

[동아일보] 2008년 04월 24일(목) 오전 10:44

 

 

미국 노스롭그루먼社(Northrup Grumman Corporation)가 23일(현지 시간) 공개한 광역해상정찰(BAMS) 무인항공시스템(UAS)의 가상도. 노스롭그루먼은 전날 美 국방부와 11억6000만달러(약1조원)짜리 해군무인정찰기 개발 계약을 맺었다고 밝혔다. 노스롭그루먼社는 기존의 무인정찰기 글로벌호크(Global Hawk)의 발전된 모델인 RQ-4N이 새로 제작하는 무인항공시스템의 중심이 될 것이라고 밝혔다.

동아일보

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RQ-4 글로벌 호크[Global Hawk]

 

                                            RQ-4 글로벌 호크 고고도 무인 정찰기

 

노드롭 그루만(Northrop Grumman) (이전에는 Ryan Aeronautical) 사의 RQ-4 글로벌 호크(Global Hawk) (개발 당시 명칭은 타이어(Tier)II+로 불렸음) 는 미 공군에서 정찰기로 사용되는 무인 항공기(unmanned aerial vehicle, UAV)이다. 고고도 장기체공기라고 하여 HALE기라고 불린다. 곧 록히드 U-2를 대체하게 될 것이라고 발표되었다.

개요

글로벌 호크는 그 역할과 설계에서 1950년대 개발된 노후한 록히드 U-2기와 비슷하다. 야전지휘관에게 전역(戰域)의 전체적인 상황 정찰과 특정한 목표에 대한 정밀 정찰을 제공할 수 있다. 글로벌 호크는 목표지점에서 오랫동안 체공하며 넓은 지역에 걸쳐 고해상도의 합성개구레이더(合成開口레이더, Synthetic Aperture Radar, SAR) — 구름층이나 폭풍우를 통과하여 볼 수 있음 — 영상과 전자-광학/적외선(EO/IR) 영상을 제공할 수 있다. 글로벌 호크는 대규모 전쟁이나 지역분쟁, 위기 상황 등에서 다양한 범위에 걸친 폭넓은 첩보를 수집을 할 수 있다. 정찰능력이 탁월하여 보다 정밀하게 표적을 타격할 수 있게 해주고 아군이 안전하게 방어할 수 있게 해준다고 미 공군은 주장한다.

RQ-4A란 명칭은 "R"은 정찰, "Q"는 무인항공기, 4는 네번째 시리즈, "A" 또는 "B"는 형식 또는 개량형을 각각 지칭하는 미국방성의 공식 호칭이다. 글로벌 호크는 미국 연방항공국(Federal Aviation Administration, FAA)으로부터 사전신고 없이도 미국 영공의 민간 공로(空路)를 비행할 수 있도록 인증 받은 첫번째 무인 항공기이다. 이 결정은 향후 자동조종 민간항공기를 포함한 무인항공기의 발전에 획기적인 계기를 마련한 것이라고 할 수 있다.

 

 

장비된 시스템

글로벌 호크 무인항공기 시스템은 비행체 부문와 지상 부문로 구성되어 있는데 비행체 부문은 정찰 센서 장비, 항공전자장비, 통신 데이터 링크로 구성되어 있고, 지상부문은 이륙및회수부 (Launch and Recovery Element, LRE), 지상 통신장비를 포함한 작전통제부 (Mission Control Element, MCE), 그리고 지원부와 훈련 받은 운용인력으로 구성되어 있다.

글로벌 호크의 내장 센서부 (Integrated Sensor Suite, ISS)는 레이시온(Raytheon)이 공급하는데, 록히드 U-2의 ASARS-2를 개조한 HISAR 합성개구레이더와 전자-광학/적외선(EO/IR) 센서를 가지고 있다. 전자-광학/적외선 센서들과 합성개구레이더는 병행하여 운용할 수 있고, 둘 다 넓은 지역의 탐색 영상이나 좁은 지역의 고해상도 스폿영상을 제공할 수 있다. 합성개구레이더는 이동표적 지시모드 (ground moving target indicator (GMTI) mode)에서는 움직이는 표적의 위치와 속도를 탐지하여 문자로 표시할 수 있다.

합성개구레이더와 전자-광학/적외선 센서에서 나온 영상은 비행체 자체에서 내부처리 되어 프레임 별로 따로 따로 작전 통제부(MCE)에 전송된다. 작전통제부에서는 보내온 각각의 프레임을 조합하여 전체적 영상을 만들어 다른 곳에 배포한다.

비행체의 운항은 관성항법장치와 자체적 GPS(Global Positioning System, GPS)를 이용한다. 글로벌 호크는 외부의 조종 없이 독자적으로 작전을 수행할 수 있으며 정찰 데이터를 인공위성 데이터 링크를 경유하여 무선 통신(Ku 대역 또는 UHF 대역 전파)으로 비행체에서 작전통제부로 전송한다.

수신 장비를 갖춘 사용자가 직진 가시 위치 (line-of-sight)에 있을 때에는 무인항공기는 통상적 통신 데이터 링크를 통해서 직진 가시 범위 내의 지상국에 직접 영상을 전송할 수도 있다.

지상 부문은 작전의 기획, 통제, 영상처리와 배포를 담당하는 작전통제부; 비행체의 이륙과 회수를 담당하는 이륙및회수부; 그리고 관련 지상지원장비 등으로 구성되어 있다. 비행체는 이륙과 착륙시에는 지상의 이륙및회수부의 고 정밀 차동 위성항법 시스템(differential GPS)으로부터 정밀한 위치 측정과 위치 교정의 도움을 받으며 임무 수행 중에는 암호화된 고정밀 위성항법시스템 (coded GPS)과 관성항법시스템을 사용하여 자체적으로 운항한다.

 

지상 부문의 작전통제부와 이륙및회수부는 분리하여 운용할 수 있으므로 두 부분을 나누어 지리적으로 떨어진 위치에서 운용 할 수 있어서 작전통제부를 주된 작전지역의 사령부에 배치하여 운용할 수 있다. 비행체와의 직접 가시범위 통신을 위한 안테나나 인공위성 통신용 안테나를 외부에 설치하면, 두 부분 다 군대 막사에서도 설치 운용할 수 있다.

개발및 특성

(추가 보충필요)

일반 특성

계약자: 노드롭 그루만. 유로호크 제작에는 EADS도 참여했다.

착륙방식: 활주로

이륙방식: 활주로

고도: 19.8 km

지속시간: 24 에서 36 시간

엔진: 롤스로이스 AE 3007H 터보팬 엔진

길이: 

RQ-4A: 13.4 m

RQ-4B: 14.5 m

무게: 

RQ-4A: 11,600 kg

날개폭: 

RQ-4A: 35.4 m

RQ-4B: 39.9 m

속도: 

순항속도: 250 km/h

최대속도: 636 km/h

가격: 대당 4500만 달러 (최소 추정치, 연구비 포함시 7000만 달러 예상)

정찰 성능

글로벌 호크의 정찰 센서는 ISS(Integrated Sensor Suite)라고 부르며, 레이시온에서 제작한다. 최근에는 50% 성능을 향상시킨 Enhanced Integrated Sensor Suite(E-ISS)를 개발했다.

CCD TV와 IR 센서를 통해서 탐지된 물체가 비행기, 자동차, 미사일인지의 여부를 식별할 수 있다.

SAR 레이더는 3가지 모드가 있다:

1. 0.3 m 해상도(가로세로 0.3미터의 물체가 1개의 점으로 표시된다)의 Spot mode

2. 1 meter 해상도의 Wide Area Search mode

3. 2.1 m/s (7.5 km/h 또는 4 kn) 의 최저 속도를 가지는 이동물체를 탐색하는

    Moving Target Indicator mode

1대의 글로벌 호크는, 1미터 해상도인 Wide Area Search mode를 사용했을 경우, 24시간 동안 138,000 평방킬로미터의 지역을 스캐닝 할 수 있다. 0.3미터 해상도인 Spot mode를 사용하면, 24시간 동안 4 평방킬로미터의 지역으로 된 사진 1,900장을 촬영할 수 있다. Moving Target Indicator mode를 사용하면, 1분에 15,000 평방킬로미터의 지역을 정찰할 수 있다.

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                                        Northrop Grumman RQ-4N BAMS UAV