電子対抗手段

電子対抗手段（ECCM ）は電子戦の一部であり、車両、船舶、航空機に搭載された電子センサーやミサイルなどの兵器に対する電子対抗手段（ECM）の効果を低減または排除しようとする様々な手法が含まれる。ECCMは、主に欧州では電子防護手段（EPM）とも呼ばれる。実際には、EPMはしばしば妨害電波への耐性を意味する。より詳細な説明では、敵の対抗手段を無効化するためにレーダーによって行われる電子戦操作と定義される。[ 1 ]

歴史

電子機器が敵に対して優位に立つために戦闘に使用されて以来、それらの電子機器の有効性を低減する技術に努力が費やされてきました。最近では、この脅威に対処するためにセンサーと兵器が改良されています。ECMの最も一般的なタイプの1つは、レーダー妨害またはスプーフィングです。これは、第二次世界大戦中にイギリス空軍がコードネーム「ウィンドウ」と名付けた装置を使用したことに由来し、アメリカ人はこれをチャフと呼んでいました。[ 2 ]これは、1943年7月24日から25日のハンブルク空襲で初めて使用されました。 [ 3 ]妨害は、第二次世界大戦中にイギリスがドイツの無線通信を妨害し始めたときに始まったとも考えられます。これらの努力には、イギリスがドイツ空軍の航法無線ビームを妨害することに成功したことが含まれます。 [ 4 ]

おそらくECCMの最初の例として、ドイツ軍はイギリス軍の妨害電波を「バーンスルー」または無効化しようと無線送信機の電力を増強しました。イギリス軍の妨害電波は、妨害電波を空中に、あるいはより遠くに設置する必要があったため、より弱い信号しか発しませんでした。これは今日でもECCMの主要な手段の一つです。例えば、現代の航空機搭載型妨害電波は、他の航空機から受信するレーダー信号を識別し、ランダムな遅延やその他の変更を加えて送信することで、敵のレーダー装置を混乱させ、「ブリップ」信号を大きく飛び回らせ、測距不能にします。航空機搭載型レーダーの性能向上により、妨害電波のエネルギーをレーダー反射波で圧倒することで、はるかに遠距離から妨害電波を「バーンスルー」することが可能になります。ドイツ軍はチャフスプーフィングをうまく克服することができず、回避策を講じなければなりませんでした（航空機を目標地点まで誘導し、その後、目標を視認させるなど）。

今日では、より高性能な電子機器と、よりスマートなレーダー操作ソフトウェアによって、航空機のような移動目標と、チャフ束のようなほぼ静止した目標をより正確に識別できる可能性があります。現代のセンサーやシーカーを支える技術は、ECCMを内蔵しているため、あらゆるシステムの成功を可能にしています。今日の電子戦は、ECM、ECCM、そして電子偵察／情報収集（ ELINT）活動で構成されています。[ 5 ]

電子対抗策の例としては、ベア爆撃機やスタンドオフ妨害装置として機能したアメリカのビッグクロウ計画がある。[ 6 ]これは空軍のNKC-135Aを改造したもので、多様で精密な電子戦実験を行う能力と柔軟性を提供するために作られた。[ 7 ] 20年間の存在を通じて、米国政府は3,143を超える電子対抗策を開発し、その兵器群に導入した。[ 6 ]また、1982年からベルギー政府が資金提供しているBAMSプロジェクトもある。このシステムは、高度なマイクロエレクトロニクスと組み合わせることで、最も厳しい電子戦条件下でも安全な音声、データ、テキスト通信を提供した。[ 8 ]

特定のECCM技術

以下は EPM の例です (単に電力の増加や識別の向上などの技術によってセンサーの 忠実度を高める以外の例です)。

ECM検出

センサーロジックは、スプーフィングの試み（例えば、ターミナルホーミングフェーズ中に航空機がチャフを投下するなど）を認識し、無視するようにプログラムできます。ECCMのさらに高度な応用としては、使用されているECMの種類を認識し、信号をキャンセルできるものが考えられます。

「チャープ」によるパルス圧縮、または線形周波数変調

パルス圧縮技術の効果の一つは、レーダー受信機が感知する見かけ上の信号強度を増強することです。送信されるレーダーパルスはチャープ波、つまりコオロギの鳴き声のように、パルス内で搬送波の周波数が変化します。パルスが目標物に反射して受信機に戻ると、信号は周波数に応じて遅延処理されます。これによりパルスが「スタッキング」され、後続のプロセッサではパルスは強く、持続時間は短く見えるようになります。この効果により、受信信号強度はノイズ妨害よりも高くなる可能性があります。同様に、妨害パルス（欺瞞妨害に使用）は通常、同じチャープ波を持たないため、信号強度の増強による恩恵は受けません。

周波数ホッピング

周波数アジリティ（「周波数ホッピング」）は、送信エネルギーの周波数を急速に切り替え、受信時間ウィンドウ内でその周波数のみを受信するために用いられる。これは、この周波数切り替えを十分早く検知できない、あるいは次のホップ周波数を予測できない妨害装置を阻止し、受信時間ウィンドウ内でそれに応じて妨害周波数を切り替える。最先端の妨害技術は、非常に広帯域かつ高速な周波数範囲を有しており、妨害防止装置を妨害する可能性がある。[ 9 ]

この方法は、妨害電波を発射するシステムの周波数帯域内の複数の周波数に分散させることで、妨害電波を発射する機器の妨害電力を、妨害対象システムの周波数帯域内の複数の周波数に分散させるという点で、弾幕妨害にも有効です。これにより、機器が実際に使用している周波数における妨害電力が、常に低減されます。スペクトラム拡散技術を用いることで、信号を十分に広いスペクトルに拡散させることができるため、このような広帯域信号の妨害は困難になります。

サイドローブブランキング

レーダー妨害は、レーダーアンテナが現在向いている方向以外からも効果を発揮することがあります。妨害が十分に強い場合、レーダー受信機は比較的低いゲインのサイドローブから妨害を検出できます。しかし、レーダーはメインローブで受信したかのように信号を処理するため、妨害装置の位置とは異なる方向でも妨害が検知される可能性があります。これに対抗するため、比較信号として全方向性アンテナが使用されます。全方向性アンテナと（指向性）メインアンテナの両方で受信した信号強度を比較することで、対象方向以外からの信号を特定できます。これらの信号は無視されます。

二極化

偏波は、妨害信号などの不要な信号を除去するために使用できます。妨害装置と受信機の偏波が一致していない場合、妨害信号は損失を受け、その効果が低下します。基本的な偏波は、水平直線偏波、垂直直線偏波、右旋円偏波、左旋円偏波の4種類です。交差偏波（送信機と受信機が異なる）のペアにおける信号損失は、異なる偏波タイプで3dB 、反対偏波タイプで17dBです。

妨害装置への電力損失以外にも、レーダー受信機は異なる偏波のアンテナを2つ以上使用し、それぞれの受信信号を比較することでメリットを得られます。この効果により、誤った偏波による妨害を効果的に排除できますが、十分な妨害があれば実際の信号が不明瞭になる可能性があります。

放射線ホーミング

ECCMのもう一つの実践は、センサーやシーカーをプログラムしてECMの試みを検知し、場合によってはそれを利用することである。レーダーサイトを標的とする専用の対レーダーミサイル（ARM）は、現代の妨害装置が登場する以前から存在しており、ECMを標的とするように再利用することができる。[ 10 ]この場合の妨害は、事実上、送信機の存在と位置を知らせるビーコンとなる。そのため、このようなECMの使用は難しい判断となる。ARM以外のものから正確な位置を隠すことはできるかもしれないが、そうすることで妨害車両がARMに標的とされ、攻撃されるリスクを負うことになる。

ヴィンペルR-77やAMRAAMといった現代の「ファイア・アンド・フォーゲット」ミサイルの中には、通常はレーダーを使用し、妨害電波が強力すぎて標的を正常に探知・追尾できない場合は対レーダーモードに切り替えるという複合的なアプローチを採用しているものもあります。「ホーム・オン・ジャム」と呼ばれるこのモードは、妨害電波が通常のレーダー反射よりも高い出力を発するため、ミサイルの任務を実際に容易にします。

参照

参考文献

  1. ^チェン・チハオ、ツイ・ジェームズ（2021年）。電子戦入門：最初の妨害から機械学習技術まで。オックスフォード：CRCプレス。p.47。ISBN 978-87-7022-435-2。
  2. ^マッカーサー, チャールズ W. (1990). 『第二次世界大戦におけるアメリカ陸軍第8空軍の作戦分析』第4巻. プロビデンス, ロードアイランド州: アメリカ数学協会. p. 254. ISBN 0-8218-0158-9。
  3. ^エアフォースマガジン. エアフォース協会. 2007年. 68ページ.
  4. ^スターリング、クリストファー・H. (2008). 『軍事通信：古代から21世紀まで』サンタバーバラ、カリフォルニア州: ABC-CLIO. p. 138. ISBN 978-1-85109-732-6。
  5. ^ボイン, ウォルター・J.; フォップ, マイケル (2002). 『航空戦：国際百科事典』第1巻, AL . サンタバーバラ, CA: ABC-CLIO. p. 191. ISBN 978-1-57607-345-2。
  6. ^ a b『逆風に逆らって：マイアミ渓谷における90年間の飛行試験』マイアミ：歴史室、航空システムセンター、空軍資材司令部。1994年、96ページ。
  7. ^防空動向. フォートブリス、テキサス州：アメリカ陸軍防空学校. 1974年. 50ページ.
  8. ^「BAMS協会記念イベント」シグナルズ誌49巻128号、1995年。
  9. ^ 「ロシア、無線電子戦で躍進 | ロシア・インド・レポート」 2014年5月15日。2020年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年12月22日閲覧。
  10. ^ “AGM-88 HARM” . 2014年7月7日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年5月20日閲覧。
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