보잉 MSA 해상초계기
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보잉 MSA 해상초계기
  • 신선규 기자
  • 승인 2020.01.06 13:05
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보잉의 해경용 해상초계기 MSA

보잉 MSA 해상초계기 

 보잉(Boeing) P-8A의 임무 장비 일부를 수용하는 해경용 해상초계기 MSA 항공기 내부에서 테스트 파일럿, 아퍼레이터와  질의응답을 할 수 있었다.   

 

 새로운 개념의 통합 컨솔 , 효율적인 공간 운용

MSA의 컨솔은 기존의 초계기들의 그것과 전혀 다른 개념으로 설계되었다. 다수의 워크스테이션이 연이어 통합, 배열되어있는 기존의 초계기, 조기경보통제기와는 다르다.

 MSA의 컨솔은 단일화된 상위 기능을 위해 다양한 하부 기능을 관리, 통제할 수 있도록 설계된 워크스테이션을 다수 통합한 것이 아닌 하나의 컨솔에 필요한 상위 기능을 모두 통합한 시스템이다. 이 때문에 이론적으로는 아퍼레이터 1명이 해상초계기가 담당하는 감시 기능 전체를 관제하는 것도 가능하다.

 물론 실제로는 복잡한 해역을 1명이 감시하는 것은 과도한 작업 부담을 집중시켜 정밀한 감시를 작전 시간동안 지속적으로 유지하는 것을 어렵게 하기 때문에 실제로는 2명 이상의 아퍼레이터가 초계 임무 관제를 담당하게 된다.

다만, 1개 컨솔에 핵심적인 관제 기능을 모두 통합하였으며, 센서의 분산 또는 중첩을 이용한 표적 추적과 식별 , 컨버전스 등이 통합적으로 이루어지기 때문에 최대 4명 이내의 아퍼레이터만으로도 MSA의 해상 초계 임무를 수행하는 것이 가능하다.

 이 때문에 기내 내부에는 좌석 1개당 컨솔 1기씩 총 4 ~ 6개의 컨솔과 데이터 링크 / 전력 공급 / COMINT 장비를 통합하여 관리하는 박스 1기가 전부이다. 또한 개별 컨솔은 아퍼레이터 1인이 정면에서 볼 수 있는 공간만을 차지하며, 사용하지 않는 컨솔은 접어서 좌석 옆의 공간으로 치워둘 수 있다.

 MSA 기내는 아파레이터 1명만 있을때 적당한 공간에 컨솔 1기만 개방되어 있고 나머지는 모두 좌석 옆으로 치워진 상태다. 이 때문에 그다지 크지 않은 크기에도 불구하고 전체 공간은 여유가 있다.

 개방되지 않은 컨솔들도 개방한 컨솔과 같은 시스템이기에 4개 정도의 컨솔이 모두 사용 중일 경우 내부 공간의 모습이 어떠할지 어렵지 않게 짐작할 수 있다. 컨솔들을 모두 사용 중일 때에도 공간의 여유에 큰 영향을 주지는 않을 것으로 보인다. 그리고 아퍼레이터가 착석하는 좌석들이 파일럿이 몸을 이완시키고 휴식을 취할 수 있는 좌석이며, 4 ~ 6명 이내의 인원만 탑승할 수 있도록 배치가 되어 있어 아퍼레이터 1인에게 평균적으로 할당할 수 있는 공간도 충분하다.

 원래 비지니스 제트기인 챌린져 내부에서 사용되는 좌석들도 일부 그대로 설치되어 아퍼레이터 또는 예비 조종사가 휴식을 취할 수 있도록 되어 있다.


  MSA의 핵심 임무장비와 첨단 인터페이스

 컨솔을 보면, 1개의 컨솔이 아래 위로 총 2개의 터치 스크린 모니터로 구성되어 있었다. 사용하지 않을 때에는 이 2개의 스크린이 서로 맞닿도록 접어서 수납할 수 있다.

 상부 스크린에 초계 해역의 디지털 지도가 시현되어 있는데 해당 디지털 지도에는 MSA의 AESA 레이더와 ESM 등에 탐지된 선박들이 모두 식별 코드가 부여되어 일괄적으로 표시되어 있다. 디지털 지도에 오버레이된 각 식별코드에 해당되는 선박들의 침로를 해당 디지털 맵 페이지 하나만으로도 일괄적이고 직관적으로 감시할 수 있다.

해당 컨솔이 구현하는 선진 첨단 인터페이스를 확인할 수 있던 것도 해당 디지털 맵 페이지에서였다. 해당 페이지에는 디지털 맵에 정보가 컨버전스되어 있어서 감시 해역 전체에 대한 상황인식이 가능하기 때문에 이는 디지털 맵 페이지라기보다 통합상황 인식페이지가 적합할 것이다.

 해당 페이지와 관련된 인터페이스는 통합상황인식 페이지에 망라되어 있는 정보에서 필요로 하는 정보를 추출, 관리, 활용하는 것이 최대한 효율적으로 이루어질 수 있도록 구축되어 있다. 

컨솔의 시현과 설명을 담당한 아퍼레이터가 통합상황인식 페이지에서 식별코드 하나를 선택하여 클릭을 하는 간편한 동작으로 해당 식별코드에 해당되는 선박의 현재 좌표와 속력, 사용하는 통신 주파수, 특히 중심 주파수와 통신 밴드폭(Bandwidth)까지 일괄적으로 팝업된다.

팝업으로 뜬 지정 표적의 정보 카테고리 일람에서 EO를 선택하니 EO 카메라가 잡은 해당 선박의 고해상도 영상이 시현되며, IR을 지정했을 때에 FLIR로 획득한 표적의 디지털 IR 영상이 시현된다.

이와 같은 정보 활용은 새로운 식별 표적을 지정했을 때에도 마찬가지다.

침로 정보의 경우 굳이 식별코드를 화면에서 지정할 필요 없이 디지털 맵에 오버레이되어 시현되는 것을 보는 것만으로도 일괄파악이 가능하다.

 추적, 감시 중인 다수의 표적 모두 일괄적으로 다양한 카테고리의 데이터를 모두 확보하여 아퍼레이터가 선택하면 즉시 제공할 수 있는 것은 MSA가 5 ~ 6 종류의 센서를 동시에  개별 표적에 집중할 수 있기 때문이다.


셀렉스 ES사의 AESA 등 정밀 감시,추적 센서 탑재

 Sea Spray 7300E AESA, FLIR Systems사의 Star SAFIRE 380-HD EO/IR sensor 등 EO / FLIR 등의 센서가 MSA의 대표적인 임무 장비다. 이들은 다양한 센서 운용 시나리오대로 동작하게 되는데, 모든 센서가 각각의 표적에 동시에 집중되고 센서들을 서로 다른 표적으로 분산시키는 것 또한 가능하다.

이 외에도 다양한 카테고리 정보 획득보다 정보의 품질 향상을 좀 더 중시하여 센서를 중첩시키는 것도 MSA 센서 운용 시나리오에 포함시킬 수 있다.

 이와 같은  센서 운용 시나리오 또한 아퍼레이터가 결심하여 간단한 조작으로 실행, 제어할 수 있다. 간단한 조작은 2개의 스크린 중 하부 스크린에서 센서를 결정하고 할당되는 표적을 결정한다. 추적 정보 품질 향상이 필요한 표적과 실제 운용목적 식별이 필요한 표적을 나누어서 전자에는 AESA와 FLIR 등을 집중하고, 후자에는 ESM과 COMINT 를 지향하는 시나리오 또한 아퍼레이터가 선택하여 실행할 수 있다.

  Sea Spray 7300E AESA의 MTI(이동표적식별), MTT(이동표적추적) 모드에 3차원적인 표적 이동 식별 / 추적 기능이 있다. 즉, 2차원적인 운동인 해수면에서의 모션과 파도 등으로 인한 고저 요동까지 정밀하게 식별할 수 있다.

 이는 HAPD 모드에 필요한 기본 알고리즘 중 하나이기 때문에 당연히 Sea Spray 7300E 레이더에도 HAPD 모드가 통합되어 있다.  Sea Spray 7300E가 AESA이기 때문에 가능한 빔 포밍 기법과 소형 표적에 대한 RCS 증가를 위한 기법 등을 함께 감안하면 더더욱 Sea Spray 7300E의 HAPD 기능 통합 여부를 확신할 수 있다고 판단된다.  현재까지 관련 모드가 없다고 하더라도 HAPD, APRDDS(Automatic Periscope Detection and Discrimination System)을 구현하기 위한 기반 기능은 모두 보유하고 있으며, Sea Spray 7300E 레이더를 개발한 셀렉스(Selex) ES사가  HAPD 모드를 개발하여 Sea Spray 7500E 레이더(한국 해군이 도입 예정인 AW 159 와일드캣에 탑재되는 레이더)에 통합했기 때문에 한국 해군 요구에 따라 HAPD, APRDDS 모드 통합을 하는 것은 별 문제없다.


 우수한 조종성능과 현대적인 Cockpit

 해상 초계기는 임무 특성상 낮은 고도로 하강하여 비행하는 경우가 많은데, 이와 같은 저고도 비행 시에도 항력을 증가시키고 조종성을 떨어뜨리는 요동이 거의 없이 안정적인 비행이 가능하다고 한다. 또한 해상 상공을 비행하면서 자주 마주칠 수 있는 난기류(터뷸런스)와 해상전선, 기압 차이로 인한 대기장벽 등에 대해서도 유연하게 대응하며 "Smooth한 비행이 가능하다고 한다.

 이는 MSA의 기반 항공기인 챌린져 605가 우수한 제트 엔진을 탑재하고 유도 항력을 최소화하기 위해 설계(예 : 윙렛)된 항공기이며, MSA 개발 과정에서 첨단의 디지털 FBW(Fly-By-Wire)가 통합되었다. 무엇보다도 보잉사는 FBW의 역할에 대해 강조한다.

 MSA의 조종석을 살펴보면서, MSA의 EO 카메라 등이 획득하여 아퍼레이터의 컨솔에 시현하는 영상을 주 조종사에게도 제공할 수 있도록 별도의 디스플레이가 설치되어 있다.

 조종석 칵핏은 역시 현대적인 트렌드에 맞추어 설계되어 조종과 관련된 일련의 인터페이스가 현대적인 수준이라는 것을 한 눈에 짐작할 수 있다. 조종석 칵핏을 살펴보면 5개의 MFD 중 2개의 MFD에는 EADI와 EHSI가 통합된 화면이 세팅되어 있으며, 나머지 3개 MFD 중 2개는 전방 지형 정보와 기상 정보가 통합 시현되고, 이를 바탕으로 오토 파일럿(Auto Pilot)을 위한 항로 설정과 표시 페이지가 세팅되어 있다.

전방 지형 정보와 기상 정보는 직관적으로 시현되어 항로를 설정할 때 피해야 하는 영역을 쉽게 파악할 수 있다.

 정면을 바라보면서 파일럿의 눈높이에 맞춘 HUD가 있다.

 HUD에는 HUD 모드를 세팅할 수 있는데, 비행 중에는 MSA 항공기의 자세 정보와 함께 속력, 고도 등의 정보가 시현되며, 특히 야간에 비행할 때에 FLIR가 획득한 전방 영상을 HUD에 시현할 수 있다.

따라서, 저고도 난기류 비행 상황에서도 HUD에서 시선을 떼지 않고 안정적으로 비행을 제어할 수 있다.

보잉 MSA 해상초계기 (사진: 디펜스 투데이)
보잉 MSA 해상초계기 (사진: 디펜스 투데이)

 

[디펜스투데이]


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