ソフトウェアと動作ロジック(8)自衛用電子戦システム

日常生活において、われわれが何かしらの「危険」や「脅威」に直面した場合、どうするだろうか? 大抵は、「脅威」や「危険」の内容を認識した上で、頭の中から「対処方法」を引っ張り出して、それに合わせた行動をとるだろう。例えば、クルマが突っ込んできたら、クルマの針路を見定めた上で、そこから外れる場所に向けて動こうとする。

今回は、「脅威」や「危険」の内容を認識した上で、頭の中から「対処方法」を引っ張り出す、というお話だ。

軍用機にとっての脅威

例えば軍用機の場合。最大の脅威は、対空ミサイルや対空砲の弾が飛来することである。

砲でもミサイルでも、レーダーで目標を捜索して、敵機を発見すると撃ってくる。武器を撃つ際は、敵機を捕捉・追尾して射撃諸元を割り出したり、ミサイルの誘導のために誘導用の電波を出したりする目的で、射撃管制レーダーを使用する。

ということは、捜索レーダーや射撃管制レーダーの電波を逆探知すれば、自分が狙われているということはわかる。また、電波の特性(周波数やパルス繰り返し数など)に関する情報を、事前に収集しておいたデータベースと照合すれば、相手が何者なのかがわかる(かもしれない)。

これらは、「脅威」の内容を認識するという話である。

ただし、個人で携帯できるような小型の対空兵器では事情が違う。かつて、アフガニスタンで猛威を振るったスティンガー地対空ミサイルが典型例だが、目視で捜索して、赤外線誘導のミサイルを撃つ形が一般的だ。この場合、ミサイルが実際に飛んでくるまで、脅威の存在はわからない。

となると、「脅威」の存在を認識するためには、飛んでくるミサイルそのものを探知する手段も必要ということになる。

いずれにしても、脅威の存在を探知したら、次は妨害である。囮を撒くとか、ミサイルのシーカーを妨害するとか、ミサイルを物理的に破壊するとかいった手が考えられる。

こうした目的で使用するデバイスの一例については、第105回で書いたことがある。第105回では、F/A-18E/Fスーパーホーネットが搭載する機器を例示したが、今回の記事に関わってくるのは、そこで例示した機材のうち、AN/ALQ-214(V)統合電子戦システムである。

探知した脅威に対して何を使うか

脅威の種類によって、とるべき対抗手段は違う。レーダー誘導のミサイルが飛来しているのに、赤外線の発信源となるフレアを撒いても妨害にならない。赤外線誘導のミサイルが飛来しているのに、電子戦装置で妨害電波を出しても妨害にならない。

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  フレアを散布する場面の例。ただしF/A-18ではなくF-15Cイーグル

ということは、「脅威の存在を把握」→「脅威の内容を認識」→「適切な対抗手段の選択」→「対抗手段の発動」というシーケンスを、短時間で間違いなく行う必要がある。当初はそれをパイロット、あるいは専任の自衛システム担当者が手作業で行っていた。

しかし、脅威の能力が向上するにつれて、人間が判断して手作業で対抗手段を操作するのでは間に合わない、という話になり、自動化されるようになって現在に至る。

ということでようやく、ソフトウェアのアルゴリズムの話にたどり着いた。つまり、AN/ALQ-214(V)みたいな統合電子戦システムでは、「脅威の存在を把握」→「脅威の内容を認識」→「適切な対抗手段の選択」→「対抗手段の発動」というシーケンスを処理できる管制用ソフトウェアが必須なのだ。

第105回でも書いたように、脅威を把握する手段は脅威の種類によって異なる。レーダーに対してはレーダー警報受信機(RWR : Radar Warning Receiver)、ミサイルを物理的に探知するにはミサイル接近警報装置、といった具合だ。

対抗手段も、妨害電波、チャフ、フレア、赤外線ジャマー(レーザー・ビームを浴びせる)、曳航式の囮など、いろいろある。このすべてが常にそろっているわけではなく、機種によっては一部の機材しかない場合もある。むしろ、オールスターでそろえているほうが珍しいだろう。ともあれ、これらはすべて統合電子戦システムの制御装置につながっていて、データを送り込んだり、指令を受けたりする。

例えば、RWRがレーダー電波を受信してデータを送ってきたら、すぐに手持ちのデータベースと照合して、レーダーの機種を突き止める。機種が分かれば、電波の特性も分かるので、それに合わせて適切な妨害電波を出すよう妨害電波発信機に指令を出す。

では、データがなくて機種を判別できなかったらどうするか? そこで処理が止まってしまったのでは、我が身が危ない。何か対抗策を講じなければならないから、電波特性に合わせて妨害電波を出してみることになるだろうか。

ミサイル接近警報装置が、飛来するミサイルの排気炎から放射される赤外線や紫外線を探知したら、搭乗員に警告を出したり、チャフやフレアや囮を撒いたりする。この場面ではミサイルの機種まではわからないだろうから、何にでも対応できるような対抗手段を講じる必要がある。

脅威の内容に応じて対抗手段は変わる。それだけでなく、ある対抗手段を使っても効果がない場合、同じ手段を使い続けるか、別の手段に切り替えるか、複数の手段を併用するか、といった具合に、ソフトウェアが考えなければならないことはいろいろある。

また、複数の対抗手段を併用する場合は、併用する複数の対抗手段が互いに干渉して威力を阻害しないようにする、といった配慮も必要になる。

こんな調子だから、電子戦関連のソフトウェアには複雑で高度なノウハウが求められるし、それ故に秘匿度が高い。今回の記事を御覧いただいて、「どうも隔靴掻痒の感がある」と感じられたかもしれないが、その背景には「マル秘の壁」がある。

他のプラットフォームは?

ここまでは航空機の話を書いたが、他のプラットフォームはどうか。

まず艦艇。現代の艦艇では、脅威といえば対艦ミサイルと魚雷が双璧である。「脅威の存在を把握」→「脅威の内容を認識」→「適切な対抗手段の選択」→「対抗手段の発動」というシーケンスを処理するところは基本的に共通する。そして、自衛機能を司るシステムの例としては、米海軍の空母や揚陸艦が搭載しているSSDS(Ship Self Defense System)がある。

対艦ミサイルは大半がレーダー誘導だが、赤外線誘導のものもある。だからやはり、「レーダー電波の逆探知」だけでなく、こちらからミサイルの飛来を感知するためにレーダーを作動させる必要もある。対抗手段は、チャフ、フレア、妨害電波を出す電子戦装置、さらに最近ではもっと賢いタイプの囮もあるが、陣容だけ見れば航空機の場合と似ている。

艦艇が航空機と違うのは、対艦ミサイルを迎え撃つためのミサイルや機関砲があるところ。これも当然ながらシステムの一員として、管制の対象になる。

魚雷の場合には水中の話になるから、探知手段はソナーであり、対抗手段は基本的に囮である。ただし近年、魚雷を迎え撃つための魚雷を開発している事例がある。対抗手段が増えるのはいいことだが、管制用ソフトウェアの仕事は複雑になる。