TERCOM은 Terrain Contour Matching(지형 등고선 정합)의 약자로, 주로 순항 미사일의 항법에 사용되는 지형 기반 항법 시스템이다. 비행 중 온보드 레이더 고도계(radar altimeter)로 측정한 지형과의 거리 데이터를, 사전에 저장된 지형 등고선 지도와 비교하여 현재 위치를 판정하고 비행 경로를 보정하는 방식으로 작동한다.
개요
TERCOM 시스템은 관성 항법 시스템(Inertial Navigation System, INS)에 비해 미사일의 위치 정확도를 크게 향상시킨다. 이로 인해 TERCOM을 장착한 미사일은 장애물에 더 가깝게, 그리고 일반적으로 더 낮은 고도로 비행할 수 있어 지상 레이더에 탐지되기 어려워진다.
작동 원리
현대의 TERCOM 시스템은 지상의 표고(해발 고도)와 미사일의 고도 측정치를 비교하는 원리에 기반한다. 구체적인 과정은 다음과 같다.
- 미사일의 레이더 고도계가 지표면과 미사일 사이의 거리를 측정한다.
- 측정값은 일정 시간 동안 버퍼에 축적된 후 평균화되어 단일 측정값으로 환산된다.
- 일련의 측정값들은 지도에 저장된 지형 고도 변화 패턴과 비교된다.
- 고도 변화 패턴이 일치하는 위치가 식별되면, 이 정보를 바탕으로 비행 경로가 보정된다.
TERCOM의 "지도"는 선택된 크기의 정사각형 격자들로 구성된다. 더 큰 격자를 사용하면 메모리를 절약할 수 있으나 정확도는 감소한다. 지도 데이터는 주로 레이더 매핑 위성에서 얻어진다.
역사와 발전
TERCOM 방식의 초기 형태로는 1950년대 굿이어 항공(Goodyear Aircraft)이 개발한 ATRAN(Automatic Terrain Recognition And Navigation) 시스템이 있다. 이는 MGM-13 메이스 미사일에 적용된 최초의 지형 인식 항법 시스템으로 알려져 있다.
이후 1960~70년대에는 저장 장치의 용량 제한으로 인해, 지형 데이터 전체를 저장하는 대신 관성 항법과 결합한 형태가 등장했다. 이처럼 TERCOM과 관성 항법을 결합한 시스템은 TAINS(Terrain-Aided Inertial Navigation System)로 불린다.
장점과 한계
TERCOM 시스템의 주요 장점은 비행 거리에 따라 정확도가 저하되지 않는다는 점이다. 관성 항법 시스템은 시간이 지남에 따라 오차(드리프트)가 누적되는 반면, TERCOM은 비행 중 지속적으로 위치를 보정하므로 이러한 누적 오차가 발생하지 않는다.
반면, 초기 TERCOM 시스템은 데이터 저장 및 연산 능력의 한계로 인해 비행 경로 전체를 사전에 계획해야 했으며, 미사일이 예상 밖의 위치에서 발사되거나 심하게 항로를 이탈할 경우 지도상의 지형 특징을 찾지 못해 방향을 상실할 수 있는 한계가 있었다. 컴퓨팅 성능과 메모리 용량의 향상, 전 세계적 디지털 고도 지도의 확보 등으로 이러한 문제는 상당 부분 개선되었다.
비교 항법 시스템
TERCOM과 유사한 기능을 수행하는 비교 시스템으로는 DSMAC(Digital Scene Matching Area Correlator)가 있다. DSMAC는 카메라 영상을 사전 저장된 위성 사진 기반 지도와 비교하여 위치를 판정하는 종말 유도 방식으로, 토마호크 미사일 블록 II 이후 버전에 적용되었으며 걸프전에서 성공적으로 운용된 것으로 알려져 있다. TERCOM과 DSMAC은 종종 결합되어 사용되기도 한다.
또한 위성 항법(GPS 등)은 정확하고 비용이 낮지만 위성 신호에 의존하며, 위성 파괴 또는 신호 교란(재밍) 시 무력화될 수 있다는 취약점이 있어, 군사적 충돌 상황에서는 TERCOM 기반 TAINS와 DSMAC가 여전히 중요하게 취급된다.
TERCOM을 사용하는 주요 미사일
TERCOM 항법을 채택한 것으로 알려진 미사일에는 다음이 포함된다.
- AGM-86B(미국)
- AGM-129 ACM(미국)
- BGM-109 토마호크(일부 버전, 미국)
- Kh-55 그라나트(구소련)
- Kh-101 및 Kh-555(러시아, TERCOM 탑재 추정)
- 히운무 3(Hyunmoo III, 대한민국)
- DH-10(중국)
- 바부르(Babur, 파키스탄)
- 스톰 섀도(Storm Shadow, 영국/프랑스)
참고 자료
- Wikipedia, "TERCOM"
- Britannica, "Tercom: navigation system"
- Irani, Geoffrey B.; Christ, James P. (1994). "Image Processing For Tomahawk Scene Matching"
