精密誘導兵器

2018年3月22日、アフガニスタン空軍のGBU-58誘導爆弾がアフガニスタンのファラー州にあるタリバンの拠点を攻撃した。

精密誘導兵器( PGM ) はスマート兵器、スマート兵器、スマート爆弾とも呼ばれ、GPS、レーザー誘導、赤外線センサーなどの高度な誘導制御システムをさまざまな兵器(通常はミサイルまたは砲弾)と統合し、指定されたターゲットに対する高精度の攻撃を可能にする兵器システムの一種です。[ 1 ] [ 2 ] PGM は、通常、従来の無誘導兵器よりはるかに小さい誤差 (または円形誤差確率、 CEP ) で、事前に決定したターゲットを正確に命中するように設計されます。[ 3 ] [ 4 ]無誘導兵器とは異なり、 PGM は能動または受動制御メカニズムを使用して兵器を意図したターゲットに向けることができます。[ 5 ] [ 6 [ 1 ] [ 7 ] PGMは、航空機、艦艇、地上車両、地上発射装置、UAVなど、さまざまなプラットフォームから展開できます。[ 2 ] [ 3 ] PGMは主に軍事作戦で使用され、特に複雑または敏感な環境において、より高い精度を達成し、オペレーターのリスクを軽減し、民間人の被害を軽減し、巻き添え被害を最小限に抑えます。[ 8 ] [ 1 ] PGMは、意図しない損害や民間人の犠牲者を減らすための現代戦争の要素と考えられています。[ 9 ] [ 5 ] PGMは、特に要塞化された標的や移動標的に対して、無誘導兵器よりもはるかに優れていることが広く認められています。[ 3 ] [ 7 ]

湾岸戦争において、誘導兵器は発射された兵器のわずか9%を占めていたものの、命中した兵器全体の75%を占めていた。誘導兵器は一般的に難度の高い標的に使用されるにもかかわらず、投下された兵器1発あたりの標的破壊率は35倍にも達した。[ 10 ]

爆発性兵器の被害効果は距離の反比例により減少するため、精度がわずかに向上する（つまり、命中距離が短くなる）だけでも、より少ない爆弾、あるいはより小型の爆弾で標的を攻撃することが可能になります。したがって、たとえ誘導爆弾が命中しなくても、航空機乗組員の危険は軽減され、民間人への被害や付随的被害も軽減される可能性があります。[ a ] [ b ]

精密誘導兵器の出現により、古い低技術の爆弾は「無誘導爆弾」、「ダム爆弾」、または「鉄爆弾」と改名されました。

精密誘導兵器の課題としては、開発・生産コストの高さや、GPSなどの先進技術への依存により電子戦やサイバー攻撃に対して脆弱になることなどが挙げられます。[ 17 ]

種類

レーザー誘導式のGBU-24（BLU-109弾頭派生型）が目標を攻撃します。

スペイン内戦において、移動中の船舶への攻撃の困難さを認識したドイツは、 [ 18 ]無線制御または有線誘導を用いた操縦可能な兵器を初めて開発しました。アメリカはテレビ誘導（GB-4）、[ 19 ]半能動レーダー誘導（BAT）、赤外線誘導（Felix）の兵器を試験しました。

ラジオコントロール

ドイツは戦闘にPGMを導入した最初の国であり、KG 100はケール・シュトラスブルク無線誘導システムで誘導された3,100ポンド（1,400 kg）のMCLOS誘導フリッツX装甲滑空爆弾を配備し、 1943年にイタリアの戦艦ローマへの攻撃に成功しました[ 20 ]。また、同様にケール・シュトラスブルクMCLOS誘導のヘンシェルHs 293ロケットブースト滑空爆弾（1943年以降も使用されていましたが、軽装甲または非装甲の船舶標的に対してのみ使用されました）も配備されました。

連合軍の最も近い非動力式飛行爆弾としては、ヨーロッパ戦線とCBI戦域で使用された1,000ポンド（450 kg）のVB-1 AZON （「AZimuth ONLY」統制による）と、第二次世界大戦の太平洋戦域で主に使用されたアメリカ海軍のBatがある。Batは、目標を誘導するための独自の搭載型自律レーダーシーカーシステムを備えていた点で、ドイツのPGM兵器設計やアメリカ陸軍航空軍のVB-1 AZONよりも先進的だった。さらに、アメリカはロケット推進のガーゴイルを試験したが、実戦には投入されなかった。 [ 21 ]日本のPGMは、対艦空中発射式ロケット推進有人操縦の横須賀MXY-7桜花を除き、「神風」飛行爆弾は第二次世界大戦では実戦に投入されなかった。[ 22 ]

戦前、イギリスはラリンクスのような爆薬を搭載した無線操縦の遠隔誘導飛行機の実験を行っていた。アメリカ陸軍航空隊はアフロディーテ作戦で同様の技術を用いたが、成功例はほとんどなかった。ドイツのミステル（ヤドリギ）「寄生航空機」は、人間のパイロットが単発戦闘機の上に搭載された無人の爆薬搭載双発「飛行爆弾」を戦闘機から急降下攻撃で投下するという方法で、効果を発揮しなかった。

アメリカの計画は朝鮮戦争で再開された。1960年代には、電気光学爆弾（カメラ爆弾）が再導入された。テレビカメラと照明弾照準器を備え、照明弾が目標物に重なるまで爆弾を操縦する。カメラ爆弾は目標物の「爆弾視点」を管制機に送信する。管制機の操縦者は、爆弾に取り付けられた操縦フィンに制御信号を送信する。ベトナム戦争の終盤、アメリカ空軍はこの種の兵器をますます多く使用した。これは、政治的な風潮が民間人の犠牲者をますます許容しなくなったこと、そして橋梁などの難攻不落の目標物を一度の攻撃で効果的に攻撃することが可能になったためである。例えば、タンホア橋は鉄爆弾による攻撃を繰り返し受けたが効果はなく、PGM（ポリメラーゼ連鎖反応）による一度の攻撃で落とされた。

新型のJDAMやJSOW兵器、さらには旧式のレーザー誘導爆弾システムほど普及していないものの、AGM-62ウォールアイTV誘導爆弾などの兵器は、 AAW-144データリンクポッドと組み合わせて、アメリカ海軍のF/A-18ホーネットで今も使用されている。

赤外線誘導/電気光学

第二次世界大戦中、米国国防研究委員会は、赤外線を用いて艦船を誘導するVB-6フェリックスを開発しました。1945年に生産が開始されましたが、実戦投入されることはありませんでした。[ 23 ]初めて成功した電気光学誘導兵器は、ベトナム戦争中のAGM-62ウォールアイでした。これは、映像のコントラスト差を利用して目標を自動追尾できる大型滑空爆弾のシリーズでした。このコンセプトは、技術者のノーマン・ケイが趣味でテレビをいじっていたときに考案されました。テレビ画面上の物体を追跡し、照準点を示す「ブリップ」を表示する装置がベースとなっていました。1963年1月29日に行われた最初の実験は成功し、目標に直撃しました。この兵器は1990年代まで30年間、効果的に運用されました。[ 24 ] [ 25 ]

レイセオン・マーベリックは、最も一般的な電気光学誘導ミサイルです。重対戦車ミサイルとして、電気光学誘導ミサイル（AGM-65A）、赤外線画像誘導ミサイル（AGM-65D）、レーザーホーミング誘導ミサイル（AGM-65E）など、様々な誘導システムを備えています。[ 26 ]最初の2つは、目標の視覚情報または赤外線画像に基づいて自動誘導する「ファイア・アンド・フォーゲット」方式で、パイロットがミサイルを発射すればミサイルはそれ以上の操作なしに目標まで自動誘導し、投下機は反撃を回避できます。パキスタンのネスコムH-2 MUPSOWとH-4 MUPSOWは、電気光学誘導ミサイル（赤外線画像誘導とテレビ誘導）で、投下後は投げ捨てられる精密誘導滑空爆弾です。イスラエルのエルビット・オフルも赤外線画像誘導爆弾で、「投下して忘れる」方式の爆弾である。レーザー誘導爆弾よりもかなり安価で、レーザー照準装置や他の航空機による目標照射のための特別な配線を必要とせず、あらゆる航空機で使用できると報告されている。1999年のNATOによるコソボ空爆作戦では、新設のイタリア空軍AMXがオフルを採用した。[ 27 ]

レーザー誘導

世界初のレーザー誘導爆弾、 BOLT-117

1962年、米陸軍はレーザー誘導システムの研究を開始し、1967年までに競合評価を実施し、1968年には世界初のレーザー誘導爆弾であるBOLT -117の本格的な開発に至りました。こうした爆弾はすべて、地上または航空機に搭載されたレーザー目標指示装置によって目標が照らされ、あるいは「ペイント」されることを前提としており、ほぼ同じ仕組みで動作します。しかし、悪天候で目標の照明が見えない場合や、目標指示装置が目標に近づけない場合には使用できないという大きな欠点があります。レーザー指示装置は、爆弾が通常のレーザーによって誤認されることがないよう、また複数の指示装置が適度な距離で作動できるよう、ビームをコード化された一連のパルスとして発射します。

当初、このプロジェクトはテキサス・インスツルメンツ社が開発した地対空ミサイルシーカーとして始まった。テキサス・インスツルメンツ社の重役グレン・E・ペニステンが新技術を空軍に売り込もうとした際、空軍はベトナムでの爆撃精度の問題を解決するために地上攻撃システムに使えるかと打診した。6回の試行の後、この兵器の精度は148フィートから10フィート（50メートルから3メートル）に向上し、設計要件を大幅に上回った。このシステムはベトナムに送られ、良好なパフォーマンスを発揮した。照準ポッドがないため、 F-4ファントム機の後部座席から手持ちのレーザーを使って照準を合わせる必要があったが、それでも良好なパフォーマンスを発揮した。最終的に、戦争中に28,000発以上が投下された。[ 10 ]

レーザー誘導弾の動作を示す図。1986年のCIA報告書より。

レーザー誘導兵器は、マイクロチップの登場によって初めて普及しました。実用化はベトナムで1972年5月13日に行われ、タンホア橋（「ドラゴンの顎」）への2度目の攻撃で成功しました。この橋はそれ以前にもアメリカ軍による800回の出撃[ 28 ] （無誘導兵器を使用）の標的となっており、2度の成功した攻撃のそれぞれで部分的に破壊されました。もう1度は1972年4月27日にAGM-62ウォールアイによって行われました。

1982年のフォークランド紛争では、イギリス軍によって大規模ではなかったものの、スマート兵器が使用された。[ 29 ]スマート兵器が初めて大規模に使用されたのは、1990年代初頭の砂漠の嵐作戦で、連合軍がイラクに対して使用した時である。とはいえ、この戦争で使用された空中投下兵器のほとんどは「ダム」であったが、その割合は様々な（誘導されていない）クラスター爆弾の大量使用によって偏っている。レーザー誘導兵器は1999年のコソボ紛争で大量に使用されたが、南バルカン半島で蔓延していた悪天候によってその効果はしばしば低下した。

レーダー誘導

あるマークのロッキード・マーティンヘルファイア II軽量対戦車兵器は、ボーイングAH-64D アパッチ ロングボウのレーダーを使用して、その兵器の発射後忘れる誘導を提供します。

衛星誘導

F -22 は超音速で飛行しながら、中央内部ベイからJDAMを放出します。
GPS/INSと電気光学誘導を組み合わせたドイツ空軍のHOPE/HOSBO

第一次湾岸戦争の教訓は精密誘導兵器の価値を示したが、同時に、特に地上や空中からの目標の視認性が低下した場合の運用の難しさも浮き彫りにした。[ 43 ]視認性の低下は、統合直接攻撃兵器（JDAM）や統合スタンドオフ兵器（JSOW）などの衛星誘導兵器には影響しない。これらの兵器は米国のGPSシステムを誘導に利用している。これらの兵器はあらゆる気象条件下で運用可能であり、地上支援は不要である。GPSは妨害される可能性があるため、 GPS信号が失われた場合には誘導装置は慣性航法に戻る。慣性航法は精度が著しく劣る。JDAMはGPS誘導下では公称円形誤差確率（CEP）43フィート（13メートル）を達成するが、慣性誘導（自由落下時間100秒以下）では通常98フィート（30メートル）に過ぎない。[ 44 ] [ 45 ]

グリフィン改造キットは、前部の「シーカー」セクションと操舵可能な尾翼で構成されています。この誘導弾は「軌道形成」機能を備えており、浅い角度から垂直上面攻撃まで、様々な軌道で爆弾を落下させることができます。IAIは、この兵器の円周誤差確率を5メートルと公表しています。[ 50 ]
KAB-500S-E。ロシアのGLONASS誘導爆弾

これらの兵器の精度は、位置測定に使用される測定システムの精度と、標的の座標設定の精度の両方に依存します。後者は諜報情報に大きく依存しますが、そのすべてが正確であるとは限りません。CIAの報告書によると、アライド・フォース作戦中にNATO軍機がベオグラードの中国大使館を誤爆した事件は、標的情報の誤りが原因とされています。[ 52 ]しかし、標的情報が正確であれば、衛星誘導兵器は、他のどの精密誘導兵器よりも、どのような気象条件においても攻撃を成功させる可能性が大幅に高くなります。

高度なガイダンスコンセプト

レーザー誘導兵器または衛星誘導兵器を使用したパイロットからの事後報告を受け、ボーイング社はレーザーJDAM（LJDAM）を開発し、単一のキットで両方の誘導方式を提供する。既存の統合直接攻撃兵器（JDA ）の構成をベースに、GPS/INS誘導兵器にレーザー誘導パッケージを追加することで、全体的な精度を向上させている。[ 53 ]レイセオン社は、レーザー誘導パッケージのPavewayファミリーにGPS/INS誘導機能を追加したEnhanced Pavewayファミリーを開発した。[ 54 ]これらの「ハイブリッド」レーザー誘導兵器とGPS誘導兵器は、移動目標と固定目標、あるいは機会目標に対して同様に使用できるため、搭載できる兵器の種類を減らしながらも、ミッションの柔軟性を維持することができる。例えば、イラク戦争で飛行したF-16の典型的な搭載兵器は、2,000ポンド（910 kg）のJDAM 1発と1,000ポンド（450 kg）のLGB 2発であった。 LJDAM と新型 GBU-39小口径爆弾(SDB) を使用すると、同じ航空機で必要に応じてさらに多くの爆弾を搭載でき、各兵器の投下ごとに衛星またはレーザー誘導のオプションを利用できます。

アメリカ海軍は、GPSが利用できない環境でも移動目標を破壊できる「移動目標砲弾」と呼ばれる新しい155mm（6.1インチ）砲弾の開発を主導している。海軍研究局（ONR）、海軍水上戦センター・ダルグレン部門（NSWCダルグレン）、およびアメリカ陸軍研究所（ARL）がMTARの調整を行っており、最終的な開発は2019年に予定されている。[ 60 ]
MTAR砲弾の主な特徴は、移動目標に対する射程の延長、GPSを使用しない精密誘導・航法、サブシステムのモジュール性、サブシステムの成熟度、兵器システムの互換性、高度制限、全天候型性能、飛行時間の短縮、そして価格の手頃さなどである。この新型弾薬は、陸軍または海兵隊のM777A1榴弾砲、M109A6パラディン、およびM109A7パラディン統合管理（PIM）自走155mm（6.1インチ）砲兵システムを対象としている。また、この砲弾は、ズムウォルト級駆逐艦に搭載されている海軍の先進砲システム（AGS）や、その他の将来の艦砲システムにも使用される予定である。[ 61 ]
  • 精密誘導キット - 近代化 (PGK-M)
米陸軍は、GPSが利用できない環境への対応として、新しい精密誘導キット近代化（PGK-M）を導入する計画を立てている。PGK-Mは従来の技術を改良したもので、敵がGPSを利用できなくなった場合でも、米軍は精密攻撃を継続できる能力を備える。[ 62 ]
ピカティニー兵器廠の技術者たちは、兵器研究開発工学センター（ARDEC）の指揮下で、弾薬の精密誘導に画像航法を用いたGPS代替技術の開発を主導している。他の研究パートナーには、ドレイパー研究所、アメリカ陸軍研究所、空軍研究所、航空ミサイル研究開発工学センターなどが含まれる。[ 63 ]
強化された弾薬は、目標到達技術で使用される参照画像を通じて、所望の場所まで航行することができる。[ 63 ] PGK-Mには、アドホックソフトウェアプログラマブル無線ネットワーク、さまざまな種類の波動リレー接続技術、および航行技術のコレクションが含まれている。[ 62 ]
  • PBK-500U ドレルは、ロシア製の誘導式妨害耐性ステルス滑空爆弾です。

大砲と迫撃砲から発射される誘導弾

砲発射誘導弾（CLGP）は、大砲、艦砲、または装甲車両から発射される。CLGPプログラムは複数の機関や組織によって支援された。アメリカ海軍は、1970年代に5インチ（127mm）砲用のレーザー誘導砲弾であるデッドアイプログラム[ 64 ]と、 8インチ/55口径マーク71砲用の8インチ（203mm）砲弾にペイブウェイ誘導システムを組み合わせるプログラム[ 65 ]を支援した（写真）。海軍の他の取り組みとしては、BTERM、ERGM、LRLAP砲弾などがある。

STRIXは通常の迫撃砲弾と同様に発射されます。この弾丸には赤外線画像センサーが搭載されており、着弾地点付近の戦車や装甲戦闘車両に誘導します。シーカーは、既に炎上している目標を無視するように設計されています。 [ 69 ]

誘導小火器

精密誘導小火器の試作機が開発されており、レーザー照準装置を用いて電子制御弾を目標に誘導する。[ 82 ] 開発中の別のシステムでは、レーザー測距装置を用いて目標付近で炸裂性の小火器弾を起爆させる。米陸軍は将来、このような装置を使用する予定である。[ 83 ]

2008年、DARPA（国防高等研究計画局）の主導の下、誘導式スマート弾と改良型スコープを含む「撃って忘れる」スマートスナイパーライフルシステムの開発を目的としたEXACTOプログラムが開始されました。このスマート弾の具体的な技術は未だ公表されていません。EXACTOは2014年と2015年に試験発射され、弾丸が標的への軌道を修正することを示す結果が発表されました。[ 84 ]

2012年、サンディア国立研究所は、レーザー照準装置で照らされた標的を追跡できる自己誘導弾の試作機を発表しました。この弾丸は1秒間に30回位置を更新し、1マイル（約1.6キロメートル）以上離れた標的に命中させることができます。[ 85 ]

2016年半ば、ロシアは最大6マイル（10キロメートル）の距離にある標的を攻撃するように設計された同様の「スマート弾」兵器を開発中であることを明らかにした。 [ 86 ] [ 87 ]

パイク[ 88 ]は、吊り下げ式グレネードランチャーから発射される精密誘導式ミニミサイルである。

空中炸裂グレネードランチャーは精密誘導兵器の一種です。このグレネードランチャーは、射撃管制システムを用いてグレネード弾を事前にプログラムし、敵の上空または横で爆発させることができます。[ 89 ] [ 90 ] [ 91 ]

PGMの最近の進歩

マルチモード誘導技術

複数モード誘導システムを備えた精密誘導兵器（PGM）[ 92 ] [ 93 ]は、精度と適応性を高めるために複数の標的技術を使用しています。[ 94 ]複数誘導システムは、GPS、慣性航法システム（INS）、[ 95 ]レーザー、赤外線（IR）、レーダー、人工知能（AI）などの誘導技術の組み合わせを使用して、長距離精度、中間コース修正、最終段階の攻撃精度を統合しています。[ 96 ] [ 97 ] [ 98 ] [ 94 ]複数モード誘導システムは、悪天候、困難な地形、GPS信号のブロック、敵の対抗手段など、単一モード誘導の制限に対処し、効果的な運用を保証します。[ 1 ] [ 2 ]その適応性により、システムの1つのコンポーネントが危険にさらされた場合でも、PGMはターゲットに命中することができます。[ 4 ]マルチモード誘導システム（PGM）で使用される誘導の種類には、外部衛星信号を使用して正確な初期照準に不可欠な正確な地理位置と長距離照準機能を提供する全地球測位システム（GPS）、ジャイロスコープと加速度計を使用して弾薬の位置を独立して追跡する慣性航法システム（INS）、ターゲット誘導に直接レーザービームを使用するレーザー誘導、熱シグネチャ（車両、人、または機器から放出される熱）を検出して追跡する赤外線（IR）誘導センサー、ターゲティングと追跡のためのレーダー誘導、リアルタイムのセンサーデータ分析、ターゲット認識、意思決定を行う 人工知能（AI）[ 99 ]などがあります。

参照

注記

  1. ^「ロシアがシリア内戦に参加していた間、その航空機のうち1機、Su-34戦闘爆撃機だけが精密誘導兵器を定期的に使用していたとブロンクは説明した。その航空機でさえ、誘導されていない爆弾やロケットを使用することが多かった。」 [ 11 ]
  2. ^ GLONASSへの接続性は、ロシアのPGMが利用できなかったこと、そして 2022年のロシアによるウクライナ侵攻中にロシアの暗号化通信（Era ）に3G/4Gの携帯電話基地局が使用されたことの要因の一つである可能性がある。 [ 12 ]この弱点は、 FSBが将軍たちの死について議論していた際に、オープン通信（「ロシアの司令官は、通信のためにウクライナの携帯電話ネットワークに便乗していることがある」）の使用中に明らかになった。 [ 14 ]ヴィタリー・ゲラシモフ（2022年3月7日死亡）、 [ 15 ]アンドレイ・スホヴェツキー（2022年2月28日死亡） [ 16 ] [ 12 ]
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