最新の電子戦システム向けの高度な電磁環境シミュレーション

ホワイトペーパー:防衛

主催:

電磁スペクトル運用 (EMSO) ドメインは、動的電磁環境 (EME) における資産の悪用、攻撃、保護をカバーします。サブセットである電磁戦 (EW) は、スペクトルがより複雑になるにつれて進化し、進歩するレーダーや妨害に対して新しい、アップグレードされた EW システムを評価するためのシミュレーションが必要になります。このホワイト ペーパーは 3 部構成のシリーズの最初の部分であり、基本的な EW の概念を紹介し、技術的な EME シナリオの生成とシステム実装について詳しく説明します。

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概要

ローデ・シュワルツのこのホワイト ペーパー「電子戦システムの電磁環境シミュレーション – パート 1」では、電子戦 (EW) システムのテストと開発に不可欠な電磁スペクトル運用 (EMSO) と環境生成エンジニアリングについて包括的に紹介します。

この文書は、EMSO と EW を定義することから始まり、現実世界の条件によく似た複雑な電磁運用環境 (EMOE) をシミュレートする必要性を強調しています。膨大なコスト、セキュリティ リスク、および多数のエミッター、波形、環境要因が関係する現代の複数の脅威シナリオに対する野外でのライブ テストの非現実性を考慮すると、正確なシミュレーションが不可欠です。

発見段階でのコンポーネントレベルのシミュレーションから、戦域またはキャンペーンレベルでの複雑な統合システムオブシステムテストまで、EMSOテストの抽象化レベルを詳しく説明します。この多層アプローチにより、テストの厳密さが運用要件と一致することが保証され、研究開発から完全なミッション リハーサルまですべてがサポートされます。

シミュレーションの忠実度にとって重要なのは、「真実」を 3 つの段階で管理することです。シミュレーションの真実 (シナリオ モデルの精度)、チャンバーの真実 (テスト対象デバイス (DUT) またはテスト対象システム (SUT) に提示される正しい RF 刺激)、DUT/SUT の真実 (システムの応答と認識) です。この文書では、これらのシミュレーションの信頼性と説明責任を維持するために、厳格な検証、検証、認定 (VV&A) プロセスを提唱しています。

この文書では、現実世界の脅威データと波形のライブラリ、シナリオ作成、デジタル出力生成、無線 (OTA) またはダイレクト インジェクション (DI) を通じて配信される RF 信号生成など、環境生成の構成要素についても説明しています。キャリブレーションの複雑さと柔軟性の観点から、これらの方法間のトレードオフを強調しています。

シナリオを構築する仕組みには、波形 (パルス記述子ワード (PDW) または I/Q データなど)、アンテナ パターン、動き、およびモード変更によって特徴付けられる物理的な RF ソースとしてエミッターを表すことが含まれます。脅威モデリングでは、ミッション、シグネチャ、オブジェクト、地理空間データを統合して、現実的で動的な脅威環境を構築します。多くの場合、数千の同時モードが含まれます。

このドキュメントでは、基本的な単一エミッター/デバイスの取り組みから、動きとモードの適応を伴うマルチエミッター、マルチ DUT シナリオまで、最新の高性能コンピューティング リソースによってサポートされる、シナリオの複雑さの管理について説明します。

結論として、EMSO 環境シミュレーションは複雑ではありますが、現実的な条件で電子戦システムを開発、テスト、検証するために不可欠なツールであり、従来のアプローチよりも安全でコスト効率が高く、柔軟性の高い評価を可能にします。

参考文献には、関連する国防総省の原則と戦略が含まれており、電磁スペクトルの優位性とモデリングの厳密さの戦略的重要性が強調されています。

全体として、この文書は、現代の戦争における高度な電磁環境のシミュレーションと検証という課題に取り組む電子戦エンジニア、テスター、プログラム マネージャーにとって不可欠な基礎知識を提供します。