軍事あれこれとかのblog

目標情報の共有を保証する僚機間秘匿データリンク

③統合航跡生成

・僚機間秘匿データリンクを用いて、自機と味方機の

　情報を統合し

・編隊全体で探知した情報として共有

・自機の探知外の目標も探知・射撃が可能

統合航跡の生成

編隊内の探知情報を統合し共通の目標情報を共有

④パッシブ測位

・自ら電波を発しないIRSTなどの僚機間の光学センサ

　の情報を統合

・パッシブな手段による測距を含めた測位を実施（従

　来はIRSTは方探情報のみの取得であり、測距は不可

　能）

パッシブ測距の概要

IRセンサを用いた僚機間の三角測量によ

り電波を出さず目標の距離情報を得られる

⑤センサ/シュータ・リソース管理

・統合的な誘導弾の管制発射の支援

・回避判断の支援

リソース管理の概要

⑥上記の①〜⑤技術を適用したクラウドシュ

　ーティング

・Preferred Shooter Determinatiom

　ー適切なシュータの決定

　我彼の位置関係等に応じて編隊内の最適なセンサー

　機、シュータを決定

Preferred Shooter Determinatonの概要

・Precision Cue

　―精密照準

　僚機間の測定情報を統合し目標の位置情報の精度を

　向上

　目標の位置情報を取得し走査範囲を局限してその分

　の電力をビームとして照射―より遠距離での高精度

　な測定を可能にする

Precision Cue の概要

・Launch on Remote

―遠隔発射

　シュータと僚機の双方で目標を捕捉・位置情報を照

　合しミサイルの発射と誘導を実施

　高精度な射撃管制が可能

Launch on Remote の概要

・Engage on Remote

―遠隔交戦

　目標の捕捉を僚機に委託しそれを基に発射機がミサ

　イルの射撃及び誘導を実施

　僚機が目標を捕捉していればシュータは目標を直接

　探知せずともミサイルの射撃及び誘導が可能

Engage on Remote の概要

・Forward Pass

　―誘導権移管（フォワードパス）

　シュータのミサイルの誘導権を僚機に移管し僚機が

　ミサイルの中間誘導を継続発射後、シュータは脅威

　から即座に離脱が可能

Forward Pass の概要

ヤマネの森　Livedoor様より転載

従来のAAMの誘導

ミサイルシーカが作動するまで

発射機が目標を捉え続ける必要がある

ヤマネの森　Livedoor様より転載

統合火器管制によるAAMの誘導の変化

僚機がAAMの誘導を担う事で

発射機は速やかに離脱が可能

・Remote Fire

―遠隔射撃

　シュータはミサイルの発射のみを行い目標の捕捉及

　びミサイルの誘導を完全に僚機に委託する

　発射と射撃管制の分離による任務時の自由度向上や

　シュータはミサイル誘導以外の役割に専念可能

Remote Fireの概要

上記①〜⑤の特長を備えた統合火器管制により、空間的に分散している編隊内のセンサやウェポンを僚機間で共有する。編隊内での目標情報を統合的に処理してターゲッティングやミサイル誘導も可能とする。

これにより、生存率を向上しつつの射撃機会の増加、射撃効率及び効果の上昇を図る。

統合火器管制によって実現する戦闘コンセプト

統合火器管制によるクラウドシューティング

これらの実現に向けて、本研究では統合火器管制ソフトウェアを試作し、地上及び飛行試験によりその有効性を確認する。また、近距離高速秘匿データリンクは実際に高い指向性を持つ通信装置を試作し、統合火器管制装置と共に実機に搭載して試験を行う。

研究全体の流れ

2010年から所内試験2Aとして開始され、研究試作は2012年から開始された。174億円の総予算のもと、MHIを主契約者として各種研究試作及び試験を行っている。

研究試作（その1）では将来の戦闘機（パッシブ測位機能なし）を対象にしたシステム設計（その1）を行い、それに基づいて統合火器管制ソフトウェア（その１）を設計・製造した。併せて、統合火器管制ソフトウェア（その1）を評価するために必要なシミュレータを既保有のシミュレータを利活用し、整備した｡

なお、利活用する既存のシュミレータは先行研究試作である「将来アビオニクスシステムの研究」において試作されたコックピット部などを用いる。

将来アビオニクスシステムの研究で

試作された簡易コックピットの概要（再掲）

研究試作（その2）では研究試作（その1）を基に、赤外線センサを装備し、パッシブ測位機能を有する戦闘機を想定し、システム設計（その3）を行う。それに基づいて統合火器管制ソフトウェア（その3）を設計・製造を実施した。

統合火器管制の評価を行うシュミレータは以下の要素で構成されている。

1.コックピット表示部

・模擬コックピット部: コックピットを模擬

・映像発生装置: シュミレータ映像を発生

・監視部: 6台の模擬コックピット部の戦闘状

　況を外部から監視

2.統合火器管制部

・戦闘機の模擬

・統合火器管制の実行

3.シュミレーション実行制御部

・戦闘状況の表示

・シュミレーションの実行制御

4.戦域模擬計算部

・早期警戒管制機の模擬

・評価解析

シミュレータの概要

最大18機の戦闘機をリアルタイムで模擬可能

シミュレーション試験は飛行試験に比して優位性を有している、特異な条件下における数々のシナリオに基づく試験を繰り返し実施することができる。種々の飛行環境での検証を実施するとともに本技術による将来の戦闘機の運用方法を見い出す事が可能である。

シュミレーション試験では主に編隊内で一元的に利用する目標の航跡情報を生成する「統合航跡生成技術」、複雑な僚機間連携を管理し、任務分担などをパイロットに伝達して支援を行う「センサ／シュータ・リソース管理技術」などの技術課題を確認する。

その後、目視外模擬戦闘において統合火器管制技術の有効性を確認するとともに、最も効率的で効果的な戦い方を評価することを目的として実施するものである。

シュミレーション時のMFDの画像

データリンクにより編隊内の探知情報を

共有し共通の統合航跡を生成可能である

また、ステルス機の探知に有効な、赤外線センサなどの自ら電磁波等を放射しないパッシブ方式のセンサを搭載した戦闘機が各々取得した目標の方位情報を編隊内で共有し、目標の位置を三角測量により推定する「パッシブ測位技術」についても確立する。

2015年の所内試験では研究試作（その1）の試作品を、統合火器管制ソフトウェア（パッシブ測位機能なし）の有効性について試験し、成果を得た。

2016年の所内試験では研究試作（その2）の試作品を用いてシミュレーション試験をパッシブ測位機能が付与された統合火器管制ソフトウェアの機能の有効性を評価し、将来の新しい戦い方を確立した。

模擬戦闘試験中のコックピット内の様子

Borozino氏提供

模擬戦闘中のMFDの画面

防衛装備庁技術シンポジウム2017・2018では統合火器管制のシミュレーション試験時の動画が公開された。

以下にシミュレーションの様子を記す。

❶状況開始

距離100海里（185km）で数的劣勢条件での空対空戦闘

我側4機（青#01〜04）と敵側8機（赤#101〜108）

我側は統合火器管制と僚機間データリンクを有する

敵側は統合火器管制を有さない

前列#01#02はシュータ機、後列#03#04はセンサ機

として我側は散開する

❷射撃開始

我・敵共に互いを探知し、射撃を開始

我側

#01が#103#104#107に1発ずつ計3発を発射

#02が#101#105#106に1発ずつ計3発を発射

敵側

#102#103#104#108が#01に1発ずつ計4発を発射

#101#106が#02に1発ずつ計2発を発射

#102#108のミサイルは早期に誘導を喪失する

❸前列の離脱

我側

#01#02は誘導弾を発射後、速やかに離脱。ミサイルの

誘導は後列がデータリンクを用いて継続する。

❹前列と後列の入れ替り

我側

#01#02は離脱し後列に移る。ミサイルの誘導を引き継いだ#03#04が前列になり前列と後列が入れ替る。

❷での#02のミサイルが#101に命中する。

敵側

#103が❷で発射したミサイルは命中せず。

#102#105#107がそれぞれ#03#02#01対しミサイルを

発射

❺敵編隊の撃破

我側は❷でのミサイルで#101#103#104#105#107を

撃破した。#106には命中せず。

敵側は❹までのミサイルを全て外す。

我側

#03が#102#108に1発ずつ計2発を発射

#04が#106に1発を発射　#106に命中

敵側

#102が#04に1発を発射

#108が#03に2発を発射　そのうち1発は誘導を喪失

統合火器管制の実現には、僚機間の高速秘匿データリンクが必要である。研究試作（その3）以降ではミリ波を用いた通信用の空中線の試作と試験を行う。

ミリ波を用いた僚機間秘匿データリンクの概要

ミリ波通信技術は情報通信技術研究機構（NICT）とMELCOが共同で開発した大容量通信技術を活用する。当技術は双方向通信かつ、ミリ波帯（40GHz）での大容量通信（100Mbps）やアンテナのAPAA化でのビームの電子制御により、機体姿勢に追従しての指向性を持たせた通信が特長である。

アンテナの高性能化、移動体（航空機）に搭載するための装置の小型化・軽量化、航空機の姿勢に追従して電波の放射方向を高速に制御するアンテナ制御技術などを実証している。

NICTとMELCOが共同開発したミリ波帯大容量通信技術

防衛用途に応用するにあたり、以下の防衛特有の事項について技術的な検討を行う必要がある。

（１）民間において実証研究に用いた機体と比較して、より機体規模の小さい戦闘機へ搭載するための小型・軽量化及び限られたスペースへの搭載に際して他の電子機器との干渉防止

（２）民間において実証された通信距離と比較して、より遠方での戦闘機の統合火器管制に必要な大容量のデータ通信を確立するためのアンテナや素子の更なる高性能化

（３）民間において実証された定常飛行もしくは緩やかな機動をする移動局（航空機）と固定局（地上）と異なり、高速飛行かつ高機動する戦闘機と戦闘機間において、安定した通信を確保するための、データリンクのビーム制御技術の確立

研究試作（その３）では飛行実証用データリンク装置のシステム設計が行われ、試験用の空中線が試作された。以下に試作された通信用の空中線の概要を述べる。

1.ハードウェア

・小型高出力/広覆域のミリ波空中線

・APAA方式空中線

・SiGeを用いた16x16素子の空中線

小型高出力広覆域、APAAによるビーム制御が特徴

みりフレ氏提供

試作空中線の概要

2.ソフトウェア

・機体の機動に応じて適切に、APAA空中線の

　通信用電波のビームを指向する高精度ビー

　ム指向制御

・確実なオーバーラップ制御

高精度なビーム制御技術

地上試験では最初に、試作された空中線の送信出力の大きさを測定した。結果、設計目標を上回る従来品の2倍近くの送信出力を確認した。

送信出力の確認後は空中線とビーム制御技術の統合が目指された。

試作空中線の送信出力の試験結果

従来品の2倍近い出力を確認

試作空中線とビーム制御技術の統合

回転台に載せられた空中線同士の

ビーム制御について試験された事が読み取れる

実際の飛行環境下では水蒸気による減衰などの影響を受けてデータリンクの到達距離が短くなる。激しく動く戦闘機においてはデータリンクのビーム制御の追従性が悪くなったりする。

そのため、地上試験後はF-2及びT-4に飛行実証用の機体改修を実施する。統合火器管制技術及び僚機間秘匿データリンク技術を実際の飛行環境化での有効性を確認する。実際にネットワーク射撃を実施する計画である。

　飛行実証にあたっては

・飛行実証用統合火器管制処理装置

・飛行実証用データリンク装置

・光学センサ

・テレメトリ機能付き実証用誘導弾

・試験用搭載機器（インターフェースボック

　ス及びGPS/IMU）

・搭載母機改修（F-2及びT-4）

の設計と製造が予定されている。

飛行実証試験での機体改修の概要