【コラム】

軍事とIT

186 アンテナいろいろ(5)通信機器のアンテナ

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先にレーダーのアンテナの話を書いてしまったが、実のところ、アンテナといえば最も歴史があってポピュラーなのが、通信機器のアンテナである。ついつい一般には見落とされがちだが、軍事作戦における通信の重要性は極めて高い。だから、通信用のアンテナも地味ながら重要なデバイスなのだ。

ホイップアンテナ、ポールアンテナ

ただ、通信機器のアンテナはレーダーみたいに「特定の方向を狙った細いビームで順次走査」なんていうことはしないのが普通だ。地上・海上・空中で使用する通信では、無指向性のアンテナが一般的だ。相手がどこにいるかわからないのだから。

というわけで、車両や艦艇ではホイップアンテナ(whip antenna)を立てて済ませてしまう場面が案外と多い(航空機でも使っていることがある)。ホイップとは鞭のことで、確かに形が似ている。ホイップアンテナは柔軟性があってしなるものだが、堅い棒状のアンテナ(ポール・アンテナ)を装備する事例もある。

もちろん、アンテナのサイズ(長さ)は、使用する電波の周波数によって違ってくる。周波数が低い電波を使用する通信機器のアンテナは、それだけ長い。すると細くて軽いホイップ・アンテナは使いやすいのだが、細くて軽くて長いアンテナだと、曲がったり折れたりするリスクもついて回る。

陸上自衛隊の89式装甲戦闘車。砲塔後部にホイップアンテナを2本立てている

艦艇はもともとアンテナだらけだから目立たないが、装甲戦闘車両は指揮艦や幕僚が乗っている指揮車両だけ、他の車両よりもアンテナをたくさん立てていることがある。

通信機器が多ければアンテナもたくさん必要になる理屈だが、「アンテナがいっぱい付いている指揮車を狙え !」といって撃たれやすくなるリスクも存在する。指揮車をつぶされた部隊にとっては頭脳を失うも同然、少なくとも指揮系統を再編成する手間がかかるから、攻撃する側にとっては利益が大きい。

なお、空母ないしはそれに類する艦だと、飛行甲板の両サイドにポール・アンテナを立てておいて、飛行機を発着艦させる際には邪魔にならないようにアンテナを外側に倒してしまう構造になっているものがある。

もっとも、アンテナが起倒式になるぐらいなら可愛いもので、昔の空母の中には煙突を起倒式にした艦もあったのだが……おっと、閑話休題。

ヘリコプター護衛艦「ひゅうが」の飛行甲板右側にあるアンテナ。普段は立ててあるが、航空機の運用を阻害しないように、こうやって倒せるようになっている

パラボラ・アンテナ

衛星通信については事情が違い、細いビームで赤道上空の静止軌道上にいる通信衛星を精確に狙わなければならない。だから、無指向性のアンテナというわけにはいかず、パラボラ・アンテナを使用する事例が多い。

UAVだと、機体の外形をきれいに成形しなければ空力的な不利につながるので、機体の内部にパラボラ・アンテナを収容する。しかし、向きは変えられなければならないので、可動式のアンテナをきちんとカバーできるように、機首上部がこんもりと盛り上がった形になる。以前にもどこかで書いたかもしれないが、MQ-1プレデター、MQ-9リーパー、RQ-4グローバルホークといった機体が典型例。

ただ、これらのUAVが使用するKuバンドのアンテナは大型で、かつ可動範囲が広いからああいう形になるのであり、もっと小型のアンテナをコンパクトなドームに納めている事例もある。

最近、Wi-Fiを使って機上からインターネット接続できる旅客機が増えているが(筆者も渡米時に利用したことがある)、この手の機体は胴体背面に小さなドームを設けて、その中に衛星通信用のパラボラ・アンテナを納めている。軍用機でも似たような形のドームを設けている事例がある。

Wi-Fiによるインターネット接続に対応した、アメリカン航空のボーイング787。側面に描かれた「American」の「r」の字がある辺りの上方・屋根上に小さなドームが突出しているが、それが衛星通信アンテナのドームと思われる

陸上で使う衛星通信の地上局は、パラボラがむき出しの折り畳み式が多い。折り畳めないと移動が面倒なのだ。それに対して艦艇では、パラボラ・アンテナをドームに入れて保護する形態が一般的だ。

だから、最近の艦艇では衛星通信用のパラボラ・アンテナを納めたドームが林立する光景が普通になっている(なぜか白いものが多い)。もっとも、米海軍で使っているUHF通信衛星用のOE-82みたいに、むき出しのアンテナを使っているものもある。

ヘリコプター護衛艦「くらま」のOE-82衛星通信アンテナ。真ん中の円盤が輻射器、その向こう側にある茶筒の蓋みたいな物体が反射器。近年では新型のAN/USC-42に取って代わられつつある

ブレード・アンテナ

艦艇や車両では見られない、航空機の専売特許がこれ。その名の通り、板状のアンテナが胴体の上部や下部に突き出ている。見通し線圏内の通信に使用するVHF通信機やUHF通信機のアンテナは、たいていこのタイプだ。

高速で飛行する際にアンテナが変形してしまっては困るし、空気抵抗の元になっても困る。それで、空気抵抗を抑えつつ、所要の強度を持たせつつ、かつ必要なサイズの空中線を確保しようとして、こういう形になった。

下の写真は戦闘機のものだが、軍用輸送機や民航機でもブレード・アンテナを使用している。ただし、図体が大きい機体になると、相対的にアンテナは目立たなくなる。

F-15Jの機首下面に並んだブレード・アンテナ。形とサイズが違うので、用途も違うだろうと推察できる

フリスビーアンテナ

…とは、マニアの間での俗称だが、軍用機の衛星通信アンテナで、円盤状のアンテナを縦向きの板材で支えたタイプのものがある。パラボラ・アンテナと違って固定式だ。

本連載の第164回でE-3セントリーAWACS(Airborne Warning And Control System)機のアップグレード改修について取り上げた際に、同機の写真を何点か掲載した。その中に、屋根上に取り付けられたフリスビーアンテナが映った写真がある。

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インデックス

連載目次
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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