【コラム】

軍事とIT

205 ソナー(9)哨戒機とソノブイ・その2

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前回、哨戒機が潜水艦を探知するために使用する使い捨てのソナー内蔵型浮標、いわゆるソノブイの概要について説明した。前回に書いたように、ソノブイは洋上に一定のパターンをなすように投下・展開するのだが、簡単そうに見えて、実はいろいろ複雑な仕組みがある。

ソノブイの通信チャンネル

前回、ソノブイ・オペレーションの概要に触れた際、さりげなく「2番ブイが~」と書いた。実は、ソノブイを投下する際、事前にプログラムしておかなければならない情報がある。

複数のソノブイが同じ周波数の無線で探知報告を上げてきたら、混信して訳がわからなくなる。だから、ソノブイごとに周波数(チャンネル)を変えなければならない。それは投下の際に1つずつ設定する必要がある。

そして、何番ブイに何チャンネルを割り当てた、という情報をキチンと掌握しておく必要がある。それをやらないと、ソノブイ・バリアを展開する意味がなくなるし、チャンネルの重複が発生したら仕事にならない。

また、ブイ・パターンを計画するといっても、無制限に大量のソノブイをばらまけるわけではない。

対潜哨戒機には、ソノブイが無線で送ってくるデータを受信するための受信機(ソノブイ・レシーバー)を搭載する。個々のソノブイにそれぞれ異なるチャンネルを割り当てて混信を防ぐ必要があるから、同時に投下・稼動させられるソノブイの数は、ソノブイ・レシーバーが対応できるチャンネルの数に制約される。

P-3Cのソノブイ・レシーバーを例にとると、初期モデルで31チャンネル、後期モデルで99チャンネルある。ということは、初期型のP-3Cは最大31個のソノブイしか同時展開できなかったことになる。

もちろん、ソノブイ・レシーバーに設定できるチャンネルが増えれば、それに合わせてソノブイの側でも、設定可能なチャンネルを増やさなければならない。両者は一心同体である。

ソノブイ「B-size AN/SSQ-15」 資料:US Navy

ソノブイの設定深度と稼働時間

ソノブイ本体は海面にプカプカ浮いているものだが、そこから海中に降ろすソナーは話が違う。だから、深度の指令も必要になる。AN/SSQ-53Fという指向性ソノブイがあるが、これだと90フィート、200フィート、400フィート、1,000フィートの選択が可能になっている(1フィート = 0.3048メートル)。

また、稼働時間も指定できる場合がある。同じAN/SSQ-53Fを例にとると、2時間、4時間、8時間のいずれか。意外と長持ちするものである。長持ちする方がいい、と単純に考えてしまいそうになるが、そうでもない。

例えば、移動する艦隊や船団のまわりにバリアを展開する場合、艦隊や船団が移動しているものだ。すると、艦隊が去った後に残されたソノブイは用済みになってしまうから、やたらと長持ちしてもかえって具合が悪い。

なぜなら、稼働している限り電波を出し続けるからソノブイ・レシーバーのチャンネルを塞いでしまうし、浮いているソノブイが敵さんに拾われる可能性も懸念される。だから、バッテリが切れたソノブイは自動的に沈んで、敵手に落ちないようになっている。

その代わり、同じ海域で長丁場の捜索を行う場合は話が逆になる。バッテリが切れたソノブイが自動的に沈むとブイ・パターンに「穴」を開けることになるからだ。その場合、哨戒機はバッテリ切れで沈んだソノブイの場所に行って、速やかに代わりのソノブイを投下しなければならない。

ともあれ、無線のチャンネル、深度、使用時間といった具合に、いろいろと設定しなければならない情報があるので、ソノブイ・シューターには電気接点を設けて、ソノブイと管制システムの間で通信ができるようにしてある。

マルチスタティック捜索とソノブイ

ステルスというと、レーダー探知を避ける「対レーダー・ステルス」を真っ先に想起する人が多いと思う。しかし、「送信→反射波の受信」で探知を成立させるところは、レーダーもアクティブ・ソナーも同じだ。したがって、対ソナー・ステルスという考え方も成立する理屈である。

その手法の1つに、反射波を逸らす工夫がある。詳しい話は次回に取り上げる予定だが、反射波が発信源のところに戻っていかなければ探知は成立しない、という考え方である。

そして「矛と盾」の故事通り、「ステルス技術あればカウンター・ステルス技術あり」となるのは当然の成り行き。音波の反射を逸らす工夫に対しては、バイスタティック探知やマルチスタティック探知といった対抗手段が登場した。

普通、探信ソナーは送信と受信を同じ場所で行う(レーダーと同じである)。それを、送信と受信を別々の場所でやる。送信と受信が1ヶ所ずつならバイスタティック探知、1カ所から送信して、それに対する受信を複数の場所で同時にやるとマルチスタティック探知になる。

そこで、ソノブイが役に立たないだろうか。水上艦やヘリコプターに設置するソナーでは展開できる数が限られるが、ソノブイならたくさんばらまける。

例えば、潜水艦がいそうな場所を囲むようにソノブイ・バリアを展開しておいて、そのバリアで囲んだ範囲の中心にアクティブ型のソノブイを投下して探信させる。相手の潜水艦が反射波を逸らす工夫をしていた場合、探信したソノブイのところではなく、別のソノブイのところに反射波が行くだろう。

そこで、「探信したタイミングと場所」「反射波を受信したソノブイの番号、当該ソノブイの場所、当該ソノブイに反射波が入ってきた方向」の情報があれば、どこにいる物体で反射したのかを割り出せるのではないかと期待できそうだ。

反射波を受信したソノブイが異なる場所で複数あれば、反射波の方向も受信タイミングも違う。そこで、水中の音波伝搬速度がわかっていれば、音波を反射した潜水艦の位置を幾何学的に計算できそうでもある。

ただし問題になるのは、反射波を受信した「場所」の割り出し。水上艦なら人が乗っていて常に艦位を出しているから問題ないが、無人のソノブイだとどうするか。そこで、近年になって出てきている。GPS(Global Positioning System)受信機内蔵のソノブイはどうだろうか、という話になる。

つまり、音波(この場合は反射波)の受信に関する情報だけでなく、そのときのソノブイの緯度・経度の情報も一緒に送信すれば、「いつ、どこで探知したか」が分かる。ソノブイが流されて移動していても、リアルタイムで位置情報をとれれば問題はない。

GPSを内蔵していれば絶対座標で位置がわかるから、前回に取り上げたソノブイ参照システム(SRS : Sonobuoy Reference System)の必要性も減りそうだ。しかし、内蔵するメカが増えればソノブイの値段がますます上がる。なかなかうまくいかないものである。

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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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