【コラム】

軍事とIT

37 軍艦・海戦とIT (3) データリンクによるネットワーク化

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前回は軍艦の艦内ネットワークについて取り上げた。もちろん、艦の外部、あるいは内部に設置しているさまざまなセンサーやコンピュータをネットワーク化して互いに連接させることは重要だが、それだけでなく、艦同士、あるいは艦と航空機など、異なるプラットフォーム同士を連携させることも重要である。なぜか。

一隻の艦でカバーできることには限りがある

例えば、捜索・探知・追尾という場面ひとつとっても、一隻の艦でできることには限界がある。大きな理由は、地球が丸いことである。

地球が丸みを帯びているということは、水平線より先の状況は分からないということである。それをカバーするために、見張所でもレーダーでもできるだけ高い位置に設置するようにしているが、それとて限界はある。また、軍艦は商船以上に高い復元性が求められるので、大きなレーダーを高所に設置して重心が上がるのは、あまり好ましい話ではない。

これは交戦についてもいえることで、一隻の軍艦でカバーできる範囲には限界がある。もちろん、搭載する火砲やミサイルの射程という制約要因もあるが、射程を伸ばしても、それに見合った目標探知能力がなければ始まらない。長い槍を持っていても、それをどこに指向すべきかが分からなければ役に立たないのだ。

実際の海戦では単艦行動ということは少なく、複数の艦が艦隊を構成することが多い。それであれば、艦隊を構成する複数の艦が広い範囲に散開することになるので、それぞれの艦でカバーできる範囲を組み合わせれば、艦隊全体としてカバーできる範囲は広くなる。空母と早期警戒機が加わればなおのことだ。

ただし、そこで問題が生じる。艦隊を構成する複数の艦同士で、いかにして情報を共有するかという課題だ。目視でもレーダーでも、何かを探知して報告を上げてくるのは結構なことだが、その情報が迅速かつ適切に伝わるかどうか、集まってきた探知・接敵報告の山に溺れてしまうようなことがないか、というところが問題だ。

特に、経空脅威、つまり航空機やミサイルによる攻撃は速度が速いので、その分だけ対処行動をとるために使える時間が限られる。アタフタしている時間的余裕はない。

データリンクによる情報共有

その問題を解決するために登場したのが、データリンクによる情報共有である。

つまり、個々の艦や航空機から口頭で上がってきた報告を基に、指揮官が頭の中で状況を組み立てるのではない。探知データをデータ通信網によって送り出し、コンピュータ(戦術情報処理装置という)に取り込んでとりまとめる。そのデータを、艦隊を構成する艦同士、あるいはそこに加わる航空機との間で共有するという考え方だ。

ただ、この発想が米海軍で登場・具現化したのは、なにせ1960年代の話である。まだ情報通信技術が現代ほど発達しておらず、コンピュータはトランジスタ世代、通信網も大した伝送能力はなかった。それでも、口頭で報告を上げたり情報を伝達したりするよりはマシである。

米軍が1961年に導入したデータリンクがLink 11で、NTDS(Naval Tactical Data System)やATDS(Airborne Tactical Data System)といった戦術情報処理装置と組み合わせて使用する。伝送能力は、HF/UHF使用時で1,364bps、UHF使用時で2,250bpsと、大昔のアナログモデム並みだ。

伝送速度が遅いのは、時代を考えると致し方ないが、むしろネットワーク構成の方が問題だったかもしれない。

Link 11のネットワークに参加する艦をPU(Participating Unit)という。動作モードのひとつにロール・コール・モードがあり、PUのうちひとつが統制艦(NCS : Net Control Station)となって、他のPU(NPS : Net Picket Station)を順番に呼び出してデータを送信させる。ということは、統制艦がやられると、別のPUを統制艦に指定して再構築しない限り、Link 11のネットワーク全体が崩壊してしまう。

では、双方向通信だとどうなるかというと、参加できるPUの数が、通常は20程度、最大でも62と少ない。このほか、特定のPUが他のPUに対して一方通行でデータを送りつけるブロードキャスト・モードがあり、EMCON(Emission Control、電波放射管制)状況下で使用する。

また、NTDSのような戦術情報処理機能とLink 11を持たない艦に対して、NTDS装備艦からデータを送り出す手段としてLink 14があった。テレタイプを使った文字列データの形で情報を送信するもので、伝送速度は75bps(!)だ。

艦艇と航空機の間でデータ通信を行う手段としてはLink 4があり、UHFで時分割多重(TDM : Time Division Multiplex)方式を使って伝送速度5,000bpsの通信を行う。

こういった「神代の時代のデータリンク」は、もちろん音声通信に頼るよりも効率的な状況把握や指揮管制を可能にするものの、まだまだ不満足なものであったといえる。そこで、対象を海軍に限定せず、陸・海・空で共用できるデータリンクとして開発したのが、Link 16である。

これが、日本を含めた、現在の西側諸国の標準になっている。そのLink 16で使用する端末機のひとつにJTIDS (Joint Tactical Information Distribution System)があることから、「JTIDS=Link 16」とみなされることも、間々ある。しかし厳密にいえば、Link 16というデータリンクの仕組みがあり、そこで使用する端末機のひとつがJTIDSという関係だ。

Link 16ではUHFと周波数ホッピング通信の組み合わせで通信を行っている。周波数ホッピングの導入により、傍受や妨害に対する耐性を高めた。やりとりするデータについてもフォーマットを規定してあるので、その範囲内であれば、多様な情報のやりとりが可能になっている。Link 11みたいな「統制艦」という概念はないので、特定の艦が被害を受けてもネットワークは崩壊しない。

そして、ネットワークに参加するプラットフォーム(JU : JTIDS Unitという)に対して、個別に通信のためのタイム・スロットを割り当てる。つまり時分割多元接続(TDMA : Time Division Multiple Access)で、複数のJUが一度に「喋り出して」収拾がつかなくなることがないように、順番に喋らせるようになっている。

Link 16でデータ通信を行う際の伝送速度は、31.6kbps・57.6kbps・115.2kbps・238kbpsのいずれかとなっている。後に、1.137Mbpsのモードも加わっているようだ。これでも遅く感じられるが、文字ベースの戦術情報をやりとりする程度なら、なんとかなる。

前述したように、Link 16は陸・海・空の統合データリンク規格だから、例えば空軍の早期警戒機が探知データをLink 16経由で地対空ミサイル部隊に送るとか、艦隊の戦術情報処理装置で把握した彼我の状況データを友軍の戦闘機に送るとかいった使い方が可能である。それに対応するための、端末機と情報処理機材が必要になるのはいうまでもないが。

執筆者紹介

井上孝司

IT分野から鉄道・航空といった各種交通機関や軍事分野に進出して著述活動を展開中のテクニカルライター。マイクロソフト株式会社を経て1999年春に独立。「戦うコンピュータ2011」(潮書房光人社)のように情報通信技術を切口にする展開に加えて、さまざまな分野の記事を手掛ける。マイナビニュースに加えて「軍事研究」「丸」「Jwings」「エアワールド」「新幹線EX」などに寄稿しているほか、最新刊「現代ミリタリー・ロジスティクス入門」(潮書房光人社)がある。

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インデックス

連載目次
第207回 ソナー(11)水測予察と音響処理
第206回 ソナー(10)被探知を避けるためのあれこれ
第205回 ソナー(9)哨戒機とソノブイ・その2
第204回 ソナー(8)哨戒機とソノブイ・その1
第203回 ソナー(7)電纜敷設艦と海洋観測艦
第202回 ソナー(6)曳航ソナーの方位アンビと多局化
第201回 ソナー(5)SOSUSとSURTASS
第200回 ソナー(4)可変深度ソナーVDS(Variable Depth Sonar)
第199回 ソナー(3)パッシブ・ソナーの構造に関する基本
第198回 ソナー(2)アクティブ・ソナーの構造に関する基本
第197回 ソナー(1)ソナーの種類と用途
第196回 特別編・F-35の量産を支えるグローバル・サプライチェーン
第195回 特別編・カール・グスタフ無反動砲
第194回 アンテナ(10)巨大なアンテナ - 「象のオリ」「スペース・フェンス」
第193回 アンテナ(9)艦艇用のアンテナは難しい
第192回 アンテナいろいろ(8)電子戦機器のアンテナ
第191回 アンテナいろいろ(7)潜水艦の通信
第190回 弾道ミサイル発射の探知手段いろいろ(2)
第188回 弾道ミサイル発射の探知手段いろいろ(1)
第187回 アンテナ(6)衛星のアンテナ
第186回 アンテナいろいろ(5)通信機器のアンテナ
第185回 アンテナいろいろ(4)レーダーのアンテナ・その3
第184回 アンテナいろいろ(3)レーダーのアンテナ・その2
第183回 アンテナいろいろ(2)レーダーのアンテナ・その1
第182回 アンテナいろいろ(1)アンテナの重要性
第181回 マン・マシン・インタフェース(6)カラー表示とモノクロ表示
第180回 マン・マシン・インタフェース(5)ポインティングとスマホ化
第179回 マン・マシン・インタフェース(4)どう操作するか
第178回 マン・マシン・インターフェイス(3)情報の見せ方・その2
第177回 マン・マシン・インタフェース(2)情報の見せ方(その1)
第176回 マン・マシン・インタフェース(1)インタフェースの良し悪しは重要
第175回 人工衛星(9)データ中継衛星と衛星間通信
第174回 人工衛星(8)データの受信・解析・配信
第173回 人工衛星(7)衛星管制網と衛星管制システム
第172回 人工衛星(6)UAVと衛星の関係
第171回 延命改修(7)形態管理
第170回 延命改修(6)ミサイルの場合
第169回 延命改修(5)艦艇の場合
第168回 延命改修(4)輸送機の場合
第167回 延命改修(3)AWACS機の場合 - E-3Cセントリーの機内を紹介
第166回 延命改修(2)F-15の場合
第165回 延命改修(1)総論
第164回 特集F-35(6)短距離離陸・垂直着陸を容易に実現
第163回 特集F-35(5)ソフトウェアの開発と飛行諸元の制限
第162回 特集F-35(4)不思議の国のALIS
第161回 特集F-35(3)CNIとデータリンク
第160回 特集F-35(2)EO-DASとHMD
第159回 特集F-35(1)精緻な組み立て工程
第158回 平成29年度概算要求における情報通信系の話題
第157回 装甲戦闘車両とIT(12)車両の無人化と自動走行
第156回 装甲戦闘車両とIT(11)IEDジャマー
第155回 装甲戦闘車両とIT(10)周辺監視用カメラなど
第154回 装甲戦闘車両とIT(9)アクティブ自衛システム
第153回 装甲戦闘車両とIT(8)砲弾と信管
第152回 装甲戦闘車両とIT(7)ネットワーク化とユーザー・インタフェース
第151回 装甲戦闘車両とIT(6)FBCB2とBFTとBMS
第150回 装甲戦闘車両とIT(5)指揮車という名のAFV
第149回 装甲戦闘車両(AFV)とIT(4)IED対応のアクティブ座席
第148回 装甲戦闘車両(AFV)とIT(3)砲兵の射撃統制装置
第146回 装甲戦闘車両(AFV)とIT(2)戦車の射撃統制装置
第145回 装甲戦闘車両(AFV)とIT(1)行進間射撃
第144回 X-2と将来戦闘機(10)運用構想と技術の関係
第143回 X-2と将来戦闘機(9)機内空間設計と3D CAD
第142回 X-2と将来戦闘機(8)FBWか、FBLか
第141回 X-2と将来戦闘機(7)データリンク
第140回 X-2と将来戦闘機(6)モデリングとシミュレーション
第139回 X-2と将来戦闘機(5)カウンター・ステルス
第138回 X-2と将来戦闘機(4)クラウド・シューティング
第137回 実はハイテクな救難ヘリコプター
第136回 X-2と将来戦闘機(3)スマート・スキン
第135回 X-2と将来戦闘機(2)推力・飛行統合制御[2]
第133回 X-2と将来戦闘機(1)推力・飛行統合制御[1]
第132回 軍事作戦と通信(5)通信とコンピュータの関わり
第130回 軍事作戦と通信(4)国立暗号博物館訪問記
第129回 軍事作戦と暗号(3)暗号の機械化
第128回 軍事作戦と通信(2)コードとサイファー
第127回 軍事作戦と通信(1)通信手段いろいろ
第126回 人工衛星(5)早期警戒衛星
第125回 人工衛星(4)測位衛星(航法衛星)
第124回 人工衛星(3)偵察衛星
第123回 人工衛星(2)通信衛星
第122回 人工衛星(1)軍事衛星の種類いろいろ
第121回 防空とIT(7)エネルギー兵器の場合
第120回 防空とIT(6)IAMD(防空とミサイル防衛の統合)
第119回 防空とIT(5)艦隊防空[その2]
第118回 防空とIT(4)艦隊防空[その1]
第117回 防空とIT(3)野戦防空
第116回 防空とIT(2)防空システムのコンピュータ化
第115回 防空とIT(1)第二次世界大戦における防空システム
第114回 米海軍イージス艦を見る(4)戦闘システムの形態管理
第113回 米海軍イージス艦を見る(3)艦橋の更新
第112回 米海軍イージス艦を見る(2)戦闘システムの更新
第111回 米海軍イージス艦を見る(1)「変わるもの」と「変えてはいけないもの」
第110回 電子戦とIT(10)蔵出し写真館・艦艇編
第109回 電子戦とIT(9)蔵出し写真館・飛行機編
第108回 電子戦とIT(8)電子戦装置の自動化
第107回 電子戦とIT(7)艦艇の電子戦装備
第106回 電子戦とIT(6)その他の電子戦
第105回 電子戦とIT(5)自衛用電子戦装備
第104回 電子戦とIT(4)ECCM
第103回 電子戦とIT(3)ECMとCOMJAM
第102回 電子戦とIT(2)脅威ライブラリ
第101回 電子戦とIT(1)電子戦とはなんぞや
第100回 水中戦とIT(9)ソノブイ・オペレーション
第99回 水中戦とIT(8) 潜水艦の目標運動解析(2)
第98回 水中戦とIT(7) 潜水艦の目標運動解析(1)
第97回 水中戦とIT(6)港湾警備・ダイバー探知
第96回 水中戦とIT(5)嫌らしい機雷
第95回 水中戦とIT(4)機雷戦その2
第94回 水中戦とIT(3)機雷戦その1
第93回 水中戦とIT(2)魚雷避けに関するいろいろ
第92回 水中戦とIT(1)水中戦とは?
第91回 艦艇のシステム化(6)タンクと電子制御
第90回 艦艇のシステム化(5)フネの中における通信手段
第89回 艦艇のシステム化(4)ズムウォルト級とTSCE-I
第88回 艦艇のシステム化(3)省人化とダメコン
第87回 艦艇のシステム化(2)指揮管制装置とは
第86回 艦艇のシステム化(1)システム艦とは
第85回 射撃管制(6)対地・対艦ミサイル
第84回 射撃管制(5)対空ミサイル
第83回 射撃管制(4)砲兵に特有の事情
第82回 射撃管制(3)機関銃・機関砲・火砲その3
第81回 射撃管制(2)機関銃・機関砲・火砲その2
第80回 射撃管制(1)機関銃・機関砲・火砲その1
第79回 相互運用性(5)相互運用性実現の足を引っ張るのは?
第78回 相互運用性(4)物資補給の相互運用性
第77回 相互運用性(3)情報システムの相互運用性
第76回 相互運用性(2)通信分野の相互運用性
第75回 相互運用性(1)相互運用性とは
第74回 不正規戦とIT(8)NATOが演習にソーシャル・メディアを取り込む
第73回 不正規戦とIT(7)国境線の侵入監視や港湾警備
第72回 不正規戦とIT(6)不正規戦と電子戦
第71回 不正規戦とIT(5)コミュニケーションに翻訳ツール
第70回 不正規戦とIT(4)民心掌握とIT
第69回 不正規戦とIT(3)通信を利用した追跡・捕捉
第68回 不正規戦とIT(2)コミュニケーション手段としてのIT
第67回 不正規戦とIT(1)宣伝戦とインターネット
第66回 衛星携帯電話も使いよう
第65回 個人用装備のIT化(5)無線機をめぐる話・いろいろ!?
第64回 個人用装備のIT化(4)個人用武器の精密誘導化
第63回 個人用装備のIT化(3)個人用情報端末機器のあれこれ
第62回 個人用装備のIT化(2) 個人レベルの通信網はどうするか
第61回 個人用装備のIT化(1) 個人レベルの情報武装
第60回 サイバー防衛(8) ソーシャル・エンジニアリング
第59回 サイバー防衛(7) サプライチェーンという戦場
第58回 サイバー防衛(6) オープンな場も戦場になる
第57回 サイバー防衛(5) 弱者の最強兵器
第56回 サイバー防衛(4) アクティブ・ディフェンス
第55回 サイバー防衛(3) 攻撃手段いろいろ
第54回 サイバー防衛(2) サイバー攻撃の動機・手段・内容
第53回 サイバー防衛(1) サイバー攻撃・サイバー防衛とは
第52回 軍事におけるシミュレーションの利用(6) 負傷者治療の巻
第51回 軍事におけるシミュレーションの利用(5) 計測とデブリの巻
第50回 軍事におけるシミュレーションの利用(4) 海の巻
第49回 軍事におけるシミュレーションの利用(3) 陸の巻
第48回 軍事におけるシミュレーションの利用(2) 空の巻
第47回 軍事におけるシミュレーションの利用(1) RDT&Eの巻
第46回 情報活動とIT(6) 情報戦とサイバー戦
第45回 情報活動とIT(5) 情報資料の配信と利用
第44回 情報活動とIT(4) 情報を管理するためのシステムに求められる課題
第43回 情報活動とIT(3) ELINT・COMINT・SIGINT
第42回 情報活動とIT(2) 画像情報のデジタル化
第41回 情報活動とIT(1) なぜ情報活動が必要か
第40回 軍艦・海戦とIT (6) 艦艇の設計・建造とIT
第39回 軍艦・海戦とIT (5) ダメージコントロール
第38回 軍艦・海戦とIT (4) ウェポンシステムとオープンアーキテクチャ
第37回 軍艦・海戦とIT (3) データリンクによるネットワーク化
第36回 軍艦・海戦とIT (2) 艦内ネットワークの整理統合
第35回 軍艦・海戦とIT (1) システム艦ってなに?
第34回 警戒監視体制の構築とIT(6) IT化と人手の使い分け
第33回 警戒監視体制の構築とIT(5) 宇宙空間とサイバー空間
第32回 警戒監視体制の構築とIT(4) 陸の警戒監視
第31回 警戒監視体制の構築とIT(3) 海の警戒監視
第30回 警戒監視体制の構築とIT(2) 空の警戒監視
第29回 警戒監視体制の構築とIT(1) 警戒監視とITの関わり
第28回 指揮統制・指揮管制とIT(4) : 関連する要素技術とまとめ
第27回 指揮統制・指揮管制とIT(3) 軍艦の戦闘指揮所
第26回 指揮統制・指揮管制とIT(2) 特定任務分野の指揮管制
第25回 指揮統制・指揮管制とIT(1) 戦略・作戦レベルの指揮統制
第24回 陸戦とIT(6) 兵站業務とIT活用
第23回 陸戦とIT(5) 地雷やIEDの探知もハイテク化
第22回 陸戦とIT(4) IT化と電源の問題
第21回 陸戦とIT(3) 陸戦と通信網
第20回 陸戦とIT(2) 陸戦兵器の精密誘導化
第19回 陸戦とIT(1) 陸戦における状況認識
第18回 UAVとモジュラー設計
第17回 UAVによる映像情報の収集とデータ処理
第16回 無人戦闘機は実現可能か?
第15回 UAVと有人機の空域共有問題
第14回 武装UAVのオペレーション
第13回 無人偵察機(UAV)に関する基本と武装化の経緯
第12回 Build a Little, Test a Little and Learn a Lot
第11回 イージス・アショアとモジュール化と相互運用性
第10回 ミサイル防衛に必要な通信網とネットワーク化交戦
第9回 イージス艦のベースラインと能力向上
第8回 イージス艦とはそもそも何か
第7回 弾道ミサイル防衛とC2BMC
第6回 F-35ライトニングIIの操縦システム
第5回 F-35ライトニングIIの兵站支援
第4回 F-35ライトニングIIのソフトウェア
第3回 F-35ライトニングIIとネットワーク中心戦
第2回 F-35ライトニングIIの"眼"
第1回 F-35ライトニングIIは何が違う?

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