【コラム】

軍事とIT

194 アンテナ(10)巨大なアンテナ - 「象のオリ」「スペース・フェンス」

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アンテナに関する話の締めくくりとして、「でっかいアンテナ」の話をいくつか取り上げてみよう。その昔、「でっかいことは良いことだ」というコピーを掲げたコマーシャルがあったそうだ。一般的な傾向として、「大きい」ということはそれだけで人を引きつける要素になる。

巨大なアンテナ・その1

大きいものが人を引きつけるところは、アンテナの世界も例外ではない。例えば、野辺山にある電波望遠鏡の巨大パラボラ・アンテナ(φ45メートル!)が典型例だが、あれは軍用ではない。

軍用の巨大アンテナ施設として真っ先に連想されるのは、「象のオリ」ではないかと思われる。アメリカ軍がかつて、姉沼通信所(青森県)や楚辺通信所(沖縄県)で運用していたものが知られている。

不鮮明な写真で申し訳ないが、かつて姉沼通信所にあった「象のオリ」。取り壊される前に撮り直しておかなかったことが悔やまれる

これは、短波通信を傍受するための施設である。短波は周波数が低く、波長が長い(周波数3~30MHz、波長10~100メートル)。だから、それに合わせてアンテナ(空中線)も大型化する。しかも傍受施設だから、微弱な電波でも捕捉できるように高い感度が求められる。

そして、発信源の方位を精確に突き止める必要もある。そのために、複数のアンテナを円形に並べてアンテナ・アレイを構成した。個別のアンテナごとに受信機を設置して位相差を調べることで、受信した電波の入射方向を割り出すことができる。

なお、「象のオリ」のうち、周囲を取り巻いている鉄塔とワイヤーはリフレクターで、受信用のアンテナはその内側に配置されている。その受信用アンテナは、担当する周波数帯を分割して複数のものを用意しており、同心円状に配置されている。

つまり、最外縁にリフレクターがあり、その内側に複数の受信用アンテナが同心円状に並んだ、バウムクーヘン状(ドーナツ状?)の配置になっているわけだ。

こちらはアラスカのエルメンドルフ-リチャードソン統合基地にあった「象のオリ」。姉沼にあったものと同じAN/FLR-9 Photo:USAF

日本では、姉沼通信所も楚辺通信所も「時代遅れになった」として運用を停止、後に取り壊されたが、防衛省の通信傍受施設では同種のアンテナを今でも使用している。

もちろん、このことを理由にして「防衛省の通信傍受体制が時代遅れだ」といっているわけではない。傍受の対象となる国や組織が短波通信を多用していれば、「象のオリ」には有用性がある。しかし、短波以外の通信、例えば衛星通信を多用するようになれば、「象のオリ」では対応できないから別の仕掛けが必要になる。そういう話である。

東千歳にある傍受施設のアンテナを民航機から空撮。他所でも似たような施設があるので、空撮写真で探してみるのも面白いかもしれない

巨大なアンテナ・その2

「象のオリ」は鉄塔とケーブルの集合体だが、続いては軍用巨大パラボラ・アンテナの話。といっても、野辺山みたいな電波望遠鏡ではなくて、レッキとしたレーダーのアンテナである。

最近、宇宙ゴミ(スペースデブリ)という言葉を耳にする機会が多くなった。衛星の破片など、人為的に生成された周回軌道上のゴミを指す総称である。これが衛星にぶつかれば損傷は免れ得ないし、そうなると高価な衛星は役立たずになり、その衛星に依存しているサービスは使えなくなる。

そこでSSA(Space Situation Awareness)と題してスペースデブリの動向を継続的に監視する話が出てきた。監視の手段としては望遠鏡とレーダーがあるが、レーダーを使用する計画のひとつが、アメリカ空軍の「スペース・フェンス」である。

そのスペース・フェンス計画で使用するレーダーがタダモノではない。マーシャル諸島のクエゼリン環礁に設置する、ゼネラル・ダイナミクスSATCOMテクノロジーズ社製のアンテナは、「高さは12m、面積はNBAのバスケットボール用コート2面分」という規模だそうだ。

バスケットボールのコートは28m×15m。それの2面分ということは、単純計算で30m四方に近いことになる。もっとも、スペース・フェンスのアンテナは広い範囲をカバーする方が重要だから、正方形ではなく細長いアンテナかもしれない。

このアンテナ、メーカーで仮組みしてからバラして現地に搬入したが、輸送した部材の重量が7万ポンド(約32トン)あったそうだ。

巨大な電波反射装置の正体は?

昨年、ロッキードU-2偵察機に関する本の一部を担当する機会をいただいた。これは平時にソ連の上空に領空侵犯して重要軍事施設などの写真を撮ってきてしまえ、という乱暴な計画のために作られた偵察機だ。ところが、ソ連軍のレーダーと地対空ミサイルによって探知・撃墜される事件が発生して、以後の領空侵犯は沙汰止みになった(筆者が書いたのは、この事件の話)。

そのソ連軍の早期警戒レーダーの1つが、P-14「トール・キング」というVHFレーダー。探知可能距離は400kmぐらいある。このレーダーに関する情報を得るために、レーダーが出している電波を傍受したいという話が米中央情報局(CIA : Central Intelligence Agency)で持ち上がった。

これは、U-2の後継機として開発が進んでいたA-12(三角形のステルス攻撃機ではなくて、後のSR-71ブラックバードのほう)が領空侵犯偵察飛行を行う際の脅威要因になる、と考えられたため。もっとも実際には、SR-71がソ連の領空を侵犯したことはなかったが。

そこで、ソ連防空軍のレーダー基地と地対空ミサイル基地の所在を突き止める計画の一環として、トール・キングの電波を傍受する手段を用意することになった。相手のレーダーが海岸線や国境線の近くにあれば話は簡単だが、それができない。そこで考え出された手が、これだ。

「月面にぶつかって反射してくる電波を受信する」

冗談ではない。「少なくとも日中であれば、トール・キングが出した電波は月面まで到達して反射してくる」という判断の下、その反射波を受信するための施設が、ニュージャージー州のムーアズタウンに作られ、直径60フィート(約18メートル)のパラボラ・アンテナと高感度の受信機が据えられて、月からの反射波を狙ったそうである。

それにしても、月とはまた巨大なアンテナ……もとい、反射鏡である。

余談だが、ムーアズタウンにはイージス戦闘システムの陸上試験施設があり、実艦に搭載しているものと同じフェーズド・アレイ・レーダーを据え付けた建屋があることから、「トウモロコシ畑の巡洋艦」と呼ばれているそうだ。

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インデックス

連載目次
第214回 光学センサー機器(5)陸戦用の暗視装置
第213回 光学センサー機器(4)艦艇用のEO/IRセンサー
第212回 光学センサー(3)EO/IRセンサーとレーザー目標指示器の一体化
第211回 光学センサー機器(2)NOCTIS IN DIES(夜を昼に変える)
第210回 光学センサー機器(1)光学センサーとは
第209回 特別編・地震観測技術と核実験監視の関係
第208回 特別編・システム屋さんから見たイージス・アショアの利点
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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