電子対抗手段

電子対抗手段（ECCM ）は電子戦の一部であり、車両、船舶、航空機に搭載された電子センサーやミサイルなどの兵器に対する電子対抗手段（ECM）の影響を軽減または排除しようとするさまざまな実践が含まれます。ECCMは、主にヨーロッパでは電子防護手段（EPM）としても知られています。実際には、EPMは妨害に対する耐性を意味することがよくあります。より詳細な説明では、敵の対抗手段を相殺するためにレーダーによって実行される電子戦操作と定義されています。^[1]

歴史

電子機器が敵に対して優位に立つために戦闘で使用されて以来、それらの電子機器の有効性を減らす技術に努力が費やされてきました。最近では、この脅威に対処するためにセンサーと兵器が改良されています。最も一般的なECMの1つは、レーダー妨害またはスプーフィングです。これは、第二次世界大戦中にイギリス空軍がコード名「ウィンドウ」を使用したことに端を発し、アメリカ人はこれをチャフと呼んでいました。^[2]これは、 1943年7月24日〜25日のハンブルク襲撃で初めて使用されました。 ^{[3]妨害は、第二次世界大戦中にイギリスが}ドイツの無線通信を妨害し始めたときに始まったとも考えられます。これらの取り組みには、イギリスによるドイツ空軍の航法無線ビームの妨害の成功が含まれます。 ^[4]

おそらくECCMの最初の例として、ドイツ軍はイギリスの妨害を「打ち破る」または無効にしようと無線送信機の電力を増強した。イギリスの妨害は、妨害装置が空中にあるか遠くにある必要があったため、弱い信号しか発せられなかった。これは今日でもECCMの主要な方法の1つである。たとえば、現代の空中妨害装置は、他の航空機から入ってくるレーダー信号を識別し、ランダムな遅延やその他の変更を加えて送り返し、敵のレーダー装置を混乱させ、「ブリップ」が激しく飛び回って距離を測れなくなるようにすることができる。より強力な空中レーダーは、妨害エネルギーを実際のレーダー反射で打ち負かすことで、はるかに長い距離で妨害を「打ち破る」ことが可能であることを意味する。ドイツ軍はチャフスプーフィングをうまく克服することができず、回避するしかなかった（航空機を目標エリアに誘導し、目標を視覚的に捕捉させることによって）。

今日では、レーダーを操作するためのより高性能なソフトウェアを備えたより高性能な電子機器により、航空機のような移動中の標的と籾殻束のようなほぼ静止した標的をより正確に区別できる可能性がある。現代のセンサーやシーカーを動かす技術は、ECCMが設計されているおかげで、すべてのシステムを成功に導いている。今日、電子戦はECM、ECCM、電子偵察/情報収集（ELINT）活動から構成されている。^[5]

電子戦対抗手段の例としては、ベア爆撃機やスタンドオフ妨害装置として使われたアメリカのビッグクロウ計画がある。^[6]これは空軍のNKC-135Aを改造したもので、多様で精密な電子戦実験を行う能力と柔軟性を提供するために作られた。^[7] 20年間の存在を通じて、米国政府は3,143を超える電子戦対抗手段を開発し、その兵器群に導入した。^[6]また、1982年以来ベルギー政府が資金提供しているBAMSプロジェクトもある。このシステムは、高度なマイクロエレクトロニクスと相まって、最も厳しい電子戦条件下でも安全な音声、データ、テキスト通信を提供した。^[8]

特定のECCM技術

以下は、EPM の例です (単に電力の増加や識別の向上などの技術によってセンサーの忠実度を高めること以外)。

ECM検出

センサーロジックは、スプーフィングの試み (たとえば、ターミナルホーミングフェーズ中に航空機がチャフを投下するなど) を認識して無視できるようにプログラムできます。ECCM のさらに高度なアプリケーションでは、使用されている ECM の種類を認識して、信号をキャンセルできるようになります。

「チャーピング」または線形周波数変調によるパルス圧縮

パルス圧縮技術の効果の 1 つは、レーダー受信機が感知する見かけの信号強度を高めることです。発信レーダーパルスはチャープされます。つまり、搬送波の周波数はパルス内で変化します。これは、コオロギの鳴き声に似ています。パルスがターゲットで反射して受信機に戻ると、信号は処理されて、周波数の関数として遅延が追加されます。これにより、パルスが「スタック」される効果があり、後続のプロセッサにはパルスは強くなるものの、持続時間は短くなります。この効果により、受信信号強度がノイズジャミングの強度を上回ることがあります。同様に、ジャミングパルス (デセプションジャミングで使用される) は通常、同じチャープを持たないため、信号強度の増加によるメリットはありません。

周波数ホッピング

周波数の敏捷性（「周波数ホッピング」）は、送信エネルギーの周波数を急速に切り替え、受信時間ウィンドウ中にその周波数のみを受信するために使用できます。これにより、この周波数の切り替えを十分迅速に検出できない、または次のホップ周波数を予測できず、受信時間ウィンドウ中にそれに応じて独自の妨害周波数を切り替えることができない妨害装置を阻止できます。最も高度な妨害技術は、非常に広く高速な周波数範囲を持ち、おそらく妨害防止装置を妨害する可能性があります。^[9]

この方法は、妨害電波の妨害に対しても有効です。妨害電波を妨害システムの周波数範囲内の複数の周波数に分散させ、機器が実際に使用する周波数での妨害電波の電力を一度に減らすからです。拡散スペクトル技術を使用すると、信号を十分に広いスペクトルに分散できるため、このような広帯域信号の妨害は困難になります。

サイドローブブランキング

レーダー妨害は、レーダーアンテナが現在向けられている方向以外の方向からでも有効です。妨害が十分に強い場合、レーダー受信機は比較的低いゲインのサイドローブから妨害を検出できます。ただし、レーダーはメインローブで受信されたかのように信号を処理します。そのため、妨害が妨害装置の位置以外の方向で見られることがあります。これに対抗するために、比較信号に全方向性アンテナが使用されます。全方向性アンテナと (指向性) メインアンテナの両方で受信した信号強度を比較することで、対象方向からではない信号を識別できます。これらの信号は無視されます。

二極化

偏波は、妨害信号などの不要な信号をフィルタリングするために使用できます。妨害装置と受信機の偏波が同じでない場合、妨害信号は損失を被り、その効果が低下します。4 つの基本的な偏波は、直線水平、直線垂直、右旋円、左旋円です。交差偏波 (送信機と受信機が異なる) ペアに固有の信号損失は、異なるタイプでは 3 dB、反対のタイプでは 17 dB です。

妨害装置への電力損失以外にも、レーダー受信機は、異なる偏波の 2 つ以上のアンテナを使用し、それぞれで受信した信号を比較することでメリットを得ることができます。この効果により、誤った偏波による妨害を効果的に排除できますが、妨害が多すぎると実際の信号が不明瞭になる可能性があります。

放射線ホーミング

ECCM のもう 1 つの実践は、センサーやシーカーをプログラムして ECM の試みを検出し、場合によってはそれを利用することです。たとえば、Vympel R-77やAMRAAMなどの最新のファイアアンドフォーゲットミサイルは、レーダー妨害が強力すぎてターゲットを正常に検出して追跡できない場合、レーダー妨害のソースに直接ホーミングできます。このモードは「ホーミングオンジャム」と呼ばれ、ミサイルの作業が実際に容易になります。一部のミサイルシーカーは実際に敵の放射線源をターゲットにするため、「対レーダーミサイル」(ARM) と呼ばれます。この場合の妨害は、送信機の存在と位置を知らせるビーコンとして機能します。このため、このような ECM の使用は難しい判断になります。ARM 以外のものから正確な位置を隠すことはできますが、そうすることで妨害車両が ARM に狙われて攻撃されるリスクを負うことになります。

参照

参考文献

^ チェン・チハオ、ツイ・ジェームズ（2021年）。電子戦入門：最初の妨害から機械学習技術まで。オックスフォード：CRCプレス。p.47。ISBN 978-87-7022-435-2。
^ マッカーサー、チャールズ W. (1990)。第二次世界大戦におけるアメリカ陸軍第 8 空軍の作戦分析、第 4 巻。プロビデンス、ロードアイランド州: アメリカ数学協会。p. 254。ISBN 0-8218-0158-9。
^ エアフォースマガジン。エアフォース協会。2007年、68ページ。
^ スターリング、クリストファー H. (2008)。軍事通信：古代から21世紀まで。サンタバーバラ、カリフォルニア州：ABC-CLIO。p. 138。ISBN 978-1-85109-732-6。
^ ボイン、ウォルター J.; フォップ、マイケル (2002)。航空戦争：国際百科事典、第 1 巻、AL。サンタバーバラ、カリフォルニア州：ABC-CLIO。p. 191。ISBN 978-1-57607-345-2。
^ ab 『 Against the Wind: マイアミ渓谷における90年間の飛行試験』マイアミ: 歴史室、航空システムセンター、空軍資材司令部。1994年、96ページ。
^ 防空動向。フォートブリス、テキサス州：米国陸軍防空学校。1974年、50ページ。
^ 「BAMS Association Momentanee」. Signals . 49 :128. 1995年。
^ “ロシア、無線電子戦で躍進 | ロシア・インド・レポート”. 2014年5月15日. 2020年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年12月22日閲覧。

レイセオン ECCM対応無線機
キャンプ・エバンスのエンジニアは、アレン・B・デュモントの協力を得て、第二次世界大戦の対抗手段を開発しました。

[1] チェン・チハオ、ツイ・ジェームズ（2021年）。電子戦入門：最初の妨害から機械学習技術まで。オックスフォード：CRCプレス。p.47。ISBN 978-87-7022-435-2。

[2] マッカーサー、チャールズ W. (1990)。第二次世界大戦におけるアメリカ陸軍第 8 空軍の作戦分析、第 4 巻。プロビデンス、ロードアイランド州: アメリカ数学協会。p. 254。ISBN 0-8218-0158-9。

[:1-3] エアフォースマガジン。エアフォース協会。2007年、68ページ。

[4] スターリング、クリストファー H. (2008)。軍事通信：古代から21世紀まで。サンタバーバラ、カリフォルニア州：ABC-CLIO。p. 138。ISBN 978-1-85109-732-6。

[5] ボイン、ウォルター J.; フォップ、マイケル (2002)。航空戦争：国際百科事典、第 1 巻、AL。サンタバーバラ、カリフォルニア州：ABC-CLIO。p. 191。ISBN 978-1-57607-345-2。

[:0-6] 『 Against the Wind: マイアミ渓谷における90年間の飛行試験』マイアミ: 歴史室、航空システムセンター、空軍資材司令部。1994年、96ページ。

[7] 防空動向。フォートブリス、テキサス州：米国陸軍防空学校。1974年、50ページ。

[8] 「BAMS Association Momentanee」. Signals . 49 :128. 1995年。

[9] “ロシア、無線電子戦で躍進 | ロシア・インド・レポート”. 2014年5月15日. 2020年9月22日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2015年12月22日閲覧。