現代EWシステム向け先進電磁環境シミュレーション

ホワイトペーパー：防衛

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電磁スペクトル作戦（EMSO）領域は、動的電磁環境（EME）における資産の活用、攻撃、保護を網羅します。その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進化し、進化するレーダーとジャミングに対する新規およびアップグレードされたEWシステムの評価にシミュレーションを要求します。このホワイトペーパーは3部構成シリーズの第1部で、基本的なEW概念を紹介し、技術的EMEシナリオ生成とシステム実装を深く掘り下げます。

概要

Rohde & Schwarzによるこのホワイトペーパー「EWシステムのための電磁環境シミュレーション - パート1」は、電磁スペクトル作戦（EMSO）と、電子戦（EW）システムのテストと開発に不可欠な環境生成エンジニアリングについて包括的に紹介しています。

文書はEMSOとEWを定義し、現実世界の条件に近い複雑な電磁作戦環境（EMOE）をシミュレートする必要性を強調します。現代のマルチ脅威シナリオ（多数のエミッター、波形、環境要因を含む）に対するライブ屋外テストは、コスト、セキュリティリスク、非現実性の観点から禁止的であるため、正確なシミュレーションが不可欠です。

EMSOテストにおける抽象化レベルを詳細に説明：発見段階でのコンポーネントレベルシミュレーションから、劇場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。この階層的アプローチにより、テスト厳密さが運用要件と一致し、R&Dからフルミッションリハーサルまでをサポートします。

シミュレーション忠実度に不可欠なのは、3段階での「真実」の管理です：シミュレーション真実（シナリオモデルの精度）、チャンバー真実（DUTまたはSUTに提示される正しいRF刺激）、DUT/SUT真実（システムの応答と認識）。論文は、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、厳格な検証、妥当性確認、認定（VV&A）プロセスを推奨します。

環境生成の構成要素も説明：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、RF信号生成（空中伝送（OTA）または直接注入（DI））。これらの方法のトレードオフ（校正複雑さと柔軟性の観点）を強調します。

シナリオ構築のメカニズム：エミッターを波形（パルス記述子（PDW）またはI/Qデータ）、アンテナパターン、運動、モード変更によって特徴づけられる物理的RF源として表現。脅威モデリングはミッション、シグネチャ、オブジェクト、地理空間データを統合し、数千の同時モードを含む現実的で動的な脅威環境を構築します。

シナリオ複雑さ管理について論じます：基本的な単一エミッター/デバイス交戦から、運動とモード適応を伴うマルチエミッター、マルチDUTシナリオまで、現代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ます。

結論として、EMSO環境シミュレーションは複雑ですが、現実的な条件下でEWシステムを開発、テスト、検証する不可欠なツールであり、従来アプローチより安全で、コスト効率が高く、高度に柔軟な評価を可能にします。

参考文献には関連する国防省ドクトリンと戦略が含まれ、電磁スペクトル優位性とモデリング厳密性の戦略的重要性を強調します。

全体として、この論文は現代戦における高度な電磁環境のシミュレーションと検証の課題に取り組むEWエンジニア、テスター、プログラムマネージャーに不可欠な基礎知識を提供します。