対砲兵レーダー

対砲兵レーダーまたは兵器追跡レーダーは、1つまたは複数の銃、榴弾砲、迫撃砲、またはロケットランチャーから発射された砲弾を検出し、その軌道からそれを発射した兵器の地上位置を特定するレーダーシステムです。 ^{[1] ：5–18}このようなレーダーは、より広範なクラスの目標捕捉レーダーのサブクラスです。

初期の対砲兵レーダーは、主に迫撃砲に対して使用されました。迫撃砲の弾道は対称性が高く、発射装置の位置を簡単に計算できました。1970年代以降、計算能力が向上したデジタルコンピュータにより、長距離砲のより複雑な弾道も決定できるようになりました。通常、これらのレーダーは友軍の砲兵部隊またはその支援部隊に取り付けられ、対砲兵射撃を迅速に手配できるようにしました。^{[1] : 5–15}

現代の通信システムの助けを借りれば、単一のレーダーからの情報を長距離にわたって迅速に伝達することができる。これにより、レーダーは複数の砲台に通知するだけでなく、友軍の標的に早期警告を発することができる。^[2]現代の対砲台レーダーは、レーダーの能力と地形や天候に応じて、最大約50キロメートル（31マイル、27海里）離れた敵の砲台の位置を特定することができる。一部の対砲台レーダーは、友軍の砲撃を追跡し、特定の場所に砲撃を調整するための修正を計算するためにも使用できるが、これは通常、二次的な任務目的である。^{[1] : C-1}

レーダーは敵の砲兵の位置を特定するための最も最近開発された手段です。第一次世界大戦で間接射撃が登場したことで、音響測距、閃光点探知、視覚と写真による航空偵察が開発されました。音響測距や閃光点探知と同様に、レーダーは敵の砲兵などが発砲しなければ位置を特定できません。

最初のレーダーは、第二次世界大戦の直前に対空目的で開発されました。その後すぐに、船舶や沿岸砲兵隊用の射撃管制レーダーが続きました。後者は、外れた弾丸の水しぶきを観測し、修正計画を立てることができました。通常、砲弾はレーダーで直接見ることはできませんでした。砲弾は小さすぎて丸みを帯びていたため、強力に跳ね返り、当時の機械式アンテナでは追尾できないほど速く移動したためです。

前線に近い軽対空砲台のレーダー操作員は、迫撃砲弾を追跡できることを発見しました。これは、爆弾のフィンが部分的にコーナーキューブを生成し、信号を強く反射したことによるものと思われます。これらの偶発的な迎撃により、レーダー操作員は、必要に応じて特別な補助機器を装備して、この役割に特化して使用されるようになり、迫撃砲の位置特定用に設計されたレーダーが開発されました。専用の迫撃砲位置特定レーダーは、1960 年代から一般的になり、2000 年頃まで使用されていました。

迫撃砲の位置を特定するのは、その高い弧を描く弾道のため比較的容易でした。発射直後と着弾直前には、弾道がほぼ直線になることもあります。発射直後にレーダーで砲弾を 2 点で観測すると、その 2 点を結ぶ線を地面まで延長して、迫撃砲の非常に正確な位置を特定できます。これは、対砲兵が容易に命中させるのに十分な情報です。高性能のレーダーは、仰角 45 度を超える高角度で砲撃した榴弾砲も検出できましたが、このような使用は非常にまれでした。

銃、榴弾砲、ロケット弾が通常使用する低角度の軌道はより困難でした。純粋に弾道的な低角度の軌道は不均一で、飛行の開始時には比較的放物線状ですが、終了に近づくにつれてはるかに湾曲します。これは、風、気圧差、空気力学的効果など、それ以外の小さな効果によってさらに修正されます。これらは、長距離射撃では目に見える効果になるまでに時間がかかりますが、迫撃砲などの短距離システムでは無視できます。これらの効果は発射直後には最小限に抑えられますが、角度が低いため、この間は砲弾を見ることが困難です。これは、ほぼすぐに地平線上に上昇する迫撃砲とは対照的です。従来の砲弾はレーダーターゲットとして検出するのが難しいという事実も、問題に拍車をかけています。

1970 年代初頭までに、銃の位置を特定できるレーダー システムが実現可能になり、NATO のヨーロッパ諸国の多くが共同プロジェクト「ゼンダ」に着手しました。このプロジェクトは理由は不明ですが、短期間で終了しました。その後、米国はファイアファインダープログラムに着手し、ヒューズ エアクラフト カンパニーは2 ～ 3 年の困難な作業を経て必要なアルゴリズムを開発しました。

次のステップはヨーロッパで、1986年にフランス、西ドイツ、イギリスが新しい対砲兵レーダーの「軍事要件リスト」に同意した。際立った特徴は、個々の砲などを探すだけでなく、レーダーが同時に多数の砲を探知し、砲兵の長軸の中心点、寸法、姿勢で砲兵をグループ化できることだった。このレーダーは最終的に、Euro-ARTのCOBRA（対砲兵レーダー）AESAシステムとして運用された。^[2] 29のCOBRAシステムが製造され、2007年8月に完了したロールアウトで納入された（12はドイツ向け、そのうち2つはトルコに再販、10はフランス、7はイギリスに）。^[3]

2009年2月にはアラブ首長国連邦軍がさらに3つのシステムを発注した。^{[4] COBRAの開発と同時期に、ノルウェーとスウェーデンは}ARTHURとして知られる小型で機動性の高い対砲兵レーダーを開発した。1999年に配備され、現在はNATO加盟7カ国と韓国で使用されている。ARTHURの新バージョンは、オリジナルの2倍の精度を備えている。

イラクとアフガニスタンでの作戦により、前方作戦基地での使用に適した、360° の範囲をカバーし、最小限の乗員で済む小型の対迫撃砲レーダーが新たに必要になった。バック・トゥ・ザ・フューチャーのもう 1 つのステップとして、戦場の空域監視レーダーに対砲兵ソフトウェアを追加することも可能であることが証明された。^{[引用が必要]}

基本的な技術は、十分な時間にわたって発射体を追跡し、軌道の一部を記録することです。これは通常自動的に行われますが、初期のレーダーやそれほど初期ではないレーダーでは、オペレーターが手動で発射体を追跡する必要がありました。軌道の一部がキャプチャされると、それを処理して地上の起点を判定できます。デジタル地形データベースが登場する前は、紙の地図を使って手動で繰り返し、座標の高度を確認し、場所の高度を変更し、満足のいく場所が見つかるまで座標を再計算する必要がありました。

もう一つの問題は、そもそも飛行中の発射体を検出することでした。従来のレーダーの円錐形のビームは正しい方向を向いている必要がありましたが、十分なパワーと精度を得るためには、ビームの角度が通常約 25° に制限されており、発射体を見つけるのは非常に困難でした。1 つの方法は、レーダー操作員にビームを大まかに向ける場所を指示するリスニング ポストを配置することでした。場合によっては、電子対抗手段 (ECM) に対する脆弱性を軽減するために、この時点までレーダーをオンにしませんでした。ただし、従来のレーダー ビームはそれほど効果的ではありませんでした。

放物線は 3 つの点だけで定義されるため、軌道の長い部分を追跡することはそれほど効率的ではありませんでした。英国の王立レーダー研究所は、グリーン アーチャーシステム用に別のアプローチを開発しました。レーダー信号は円錐状のビームではなく、幅約 40°、高さ約 1° の扇形で生成されました。フォスター スキャナーは、信号を水平位置に焦点を合わせ、前後に高速スキャンするように変更しました。これにより、空の 小さな部分を包括的にスキャンできるようになりました。

オペレーターは、迫撃砲弾がスライスを通過するのを監視し、パルスのタイミングで距離を測り、その瞬間のフォスター スキャナーの位置から水平方向の位置を測り、細いビームの既知の角度から垂直方向の位置を測ります。オペレーターは、次にアンテナを空高く向けた 2 番目の角度に切り替え、そこに信号が現れるのを待ちます。これにより、アナログ コンピューターで処理できる必要な 2 つのポイントが生成されます。同様のシステムには米国のAN/MPQ-4がありますが、これはやや後期の設計であり、その結果、やや自動化されています。

現場で使用できるほどコンパクトで、十分なデジタル計算能力を備えたフェーズド アレイ レーダーが登場すると、より優れたソリューションが提供されるようになりました。フェーズド アレイ レーダーには、差動チューニングを使用してアンテナを動かさずに最大 90° の円弧を高速でスキャンする多数の送信機/受信機モジュールがあります。十分な計算能力があれば、視野内のあらゆるものを検出して追跡できます。不要なターゲット (航空機など) を除外し、その能力に応じて残りのターゲットの有効な割合を追跡できます。

対砲兵レーダーは、以前は主にXバンドが使用されていました。これは、小さなレーダー目標に対して最高の精度を提供するためです。しかし、今日生産されているレーダーでは、CバンドとSバンドが一般的です。Kuバンドも使用されています。^[5]発射体の検出範囲は、発射体の レーダー断面積（RCS）によって決まります。一般的なRCSは次のとおりです。

最新のレーダーは、榴弾砲の砲弾を約 30 km (19 マイル、16 海里)、ロケット弾/迫撃砲を 50 km (31 マイル、27 海里) で検出できます。これらの距離でレーダーが確認できるほど弾道が高くなければなりません。また、砲やロケット弾の最良の位置特定結果は、砲に近い妥当な長さの弾道セグメントで得られるため、長距離検出では良好な位置特定結果が保証されません。位置の精度は通常、円誤差確率(CEP) で示されます。これは、位置の 50% が含まれるターゲットの周囲の円で、距離のパーセンテージで表されます。最新のレーダーは通常、距離の約 0.3～0.4% の CEP を示します。ただし、これらの数値では、長距離精度が対反乱作戦における対砲兵射撃の交戦規則を満たすのに不十分な場合があります。

レーダーには通常 4 ～ 8 人の乗組員がいます。レーダーを実際に操作するために必要なのは 1 人だけです。古いタイプは主にトレーラーに取り付けられ、別個の発電機を備えていたため、作動させるのに 15 ～ 30 分かかり、より多くの乗組員が必要でした。自走式のものは 1960 年代から使用されています。正確な位置を生成するには、レーダーが自身の正確な座標を認識し、正確に方向を定める必要があります。1980 年頃までは、これは従来の砲兵による調査に依存していましたが、1960 年代半ばからはジャイロスコープによる方向決定が役立ちました。現代のレーダーには、多くの場合 GPS の助けを借りた 慣性航法システムが組み込まれています。

レーダーは、かなり離れた場所にある発射体を検出できます。発射体が大きいほど、反射信号 (RCS) が強くなります。検出範囲は、少なくとも数秒間の軌道を捕捉することに依存し、レーダーの水平線と軌道の高さによって制限されることがあります。非放物線軌道の場合、必要な精度を得るためには、発射源にできるだけ近い軌道を捕捉することが重要です。

敵の砲兵の位置を特定する行動は、方針と状況によって異なります。一部の軍隊では、レーダーが対砲兵射撃部隊に目標の詳細を送信し、射撃を命令する権限を持っている場合があります。他の軍隊では、レーダーは単にデータを司令部に報告し、司令部がその後行動を起こすだけです。現代のレーダーは通常、目標と敵の砲兵の射撃位置を記録します。これは通常、諜報目的です。なぜなら、データ通信を使用しても、戦場の環境では目標に十分な警告時間を与えることはほとんど不可能だからです。

例外もあります。新型の軽量対迫撃砲レーダー（LCMR – AN/TPQ 48）は2人の兵士が搭乗し、前線陣地内に配備されるように設計されています。このような状況では、レーダーは隣接する部隊に即座に警告を発し、近くの迫撃砲に目標データを送信して反撃することができます。同様に、新型GA10（Ground Alerter 10）^[6]レーダーは、2020年にフランス陸軍によって認定され、世界中のいくつかの異なるFOBに正常に配備されました。^[7]

レーダーは脆弱で価値の高い標的である。敵が必要なELINT/ESM能力を持っていれば、レーダーは簡単に探知され、位置を特定できる。この探知の結果、砲撃や航空機による攻撃、対レーダーミサイル、または電子対抗手段による攻撃を受ける可能性が高い。探知に対する通常の対策は、地上からの探知を遮るためにレーダー地平線を使用すること、送信時間を最小限に抑えること、敵の砲撃がアクティブになっているときにレーダーに知らせる警報装置を使用することである。レーダーを単独で配置し、頻繁に移動することで、攻撃を受ける可能性が低減する。^{[1] : 4–35}

1990 年代のバルカン半島のような脅威の低い環境では、継続的に送信し、クラスター状に展開して全方位監視を行う可能性があります。

その他の状況、特に対反乱作戦では、直接射撃または近距離間接射撃による地上攻撃が主な脅威となるため、レーダーは防御地域に配備されますが、別の地域をカバーする必要がない限り、移動する必要はありません。

対砲兵レーダーはマイクロ波周波数で作動し、平均エネルギー消費量は数十キロワットと比較的高い。高エネルギーレーダーのレーダーアレイのすぐ前方の領域は人体にとって危険である。AN /TPQ-36のようなシステムの強力なレーダー波は、短距離で電気的に信管を通した弾薬を爆発させる可能性がある。^{[1] : 4–48}

• 1RL126（NATO報告名：スモールフレッド）対砲兵/監視レーダー、PRP-3 Valに搭載
• 1B75 ペニシリン音響熱砲偵察システム
• AN/MPQ-10（迫撃砲探知）、エコーバンド、1945年以前。^[8] 1980年代にAN/MPQ-10S（サンダース改造）に改造され、ECM訓練用のエコーバンド追跡とCバンド地対空ミサイル誘導シミュレーションを提供した。
• AN/KPQ-1（迫撃砲探知装置）、1954年以前^[9]
• AN/MPQ-4（迫撃砲探知）、1958年
• AN/TPQ-36 ファイアファインダーレーダー、1982年
• AN/TPQ-37 火力探知レーダー、1980年
• AN/MPQ-64F1 改良型センチネル（マルチモードセンチネル）、1997年初期センチネル、～2020年改良型
• AN/TPQ-48 軽量対迫撃砲レーダー（LCMR）^[10]
• AN/TPQ-49 LCMR対空レーダー^[10]
• AN/TPQ-50 LCMR対空レーダー、2011年^{[10] [11]}
• AN/TPQ-53 迅速反応能力レーダー、2009
• AN/TPS-80統合型空中監視・対砲兵レーダー、2016年
• ARSOM 2P ( NATO報告名: Small Yawn )
• アイスティオノク、2008
• アセルサン通り
• ARTHUR対砲兵レーダー
  • イギリス陸軍では移動式砲兵監視戦場レーダーまたは移動式砲兵監視戦場資産（MAMBA）という名称でも使用されている。
• DTCBia統合航空監視・対砲兵レーダー、2024年^[12]
• ユーロアートCOBRA (レーダー) アクティブ電子走査アレイ
• EL/M-2084航空監視および対砲兵レーダー
• ジラフAMBは空中監視と対砲兵レーダーを組み合わせたものである

• SNAR 1、SNAR 2（NATO報告名：ポークトラフ）迫撃砲弾追跡レーダー
• スワティ武器探知レーダー
• SLC-2 レーダー
  • 373型レーダー
• レーダー FA No 15 (シンベリン) (迫撃砲探知)
• レーダー FA No 8 (グリーンアーチャー) (迫撃砲探知)
• RZRA リヴィエツ砲兵偵察レーダーシステム
• 赤色
• 704型レーダー
  • BL904レーダー
• 1L219ズーパーク-1 , 1989
  • 1L220 動物園-2

• 対砲撃
• 対ロケット砲・対迫撃砲 （C-RAM）
• 短距離防空（SHORAD）
• 撃って逃げる

• www.GlobalSecurity.org の対砲撃レーダーに関する事実