ミサイル着弾位置特定システム

ミサイル着弾位置特定システム（MILS）^{[注 1]}は、海洋音響システムであり、試験ミサイルのノーズコーンの海面への着弾位置を特定し、その後海底からの回収のためにノーズコーン自体の位置を特定するように設計された。このシステムは、米国空軍が管理するミサイル試験場に設置された。^[1]

システムは、最初に東部レンジ（当時は大西洋ミサイル実験場）に設置され、次に太平洋（当時は太平洋ミサイル実験場として知られていた）に設置された。大西洋ミサイル着弾位置特定システムと太平洋ミサイル着弾位置特定システムは、1958年から1960年にかけて設置された。設計と開発は、ベル研究所の研究部門とウェスタン・エレクトリックの製造部門を含むアメリカ電話電信会社（AT&T）によって行われ、ある程度は、海軍の当時機密扱いだった音響監視システム（SOSUS）の開発と導入における同社の技術と経験に基づいていた。初期の研究はベル研究所の水中システム開発部門で行われ、問題が検討された後、ベルシステムの他の組織が実装を開始した。1951年に開始されたSOSUSの第1フェーズを設置した同社と海軍の資産は、MILSの設置と起動に従事した。^{[2] [3] [4]}

MILS にはいくつかの形式があり、それぞれ目的と現地の水柱および海底の状態に基づいた独自の構成がありました。ターゲット アレイは、ケーブルで海岸局に接続された海底固定式ハイドロフォンでした。その派生型であるソノブイ MILS (SMILS) は、使用時に空中投下されたソノブイで補強された海底設置型ハイドロフォンで構成されていました。3 番目は、遠方の海岸に設置された固定式ハイドロフォンで広い海域をカバーするもので、広域海域 (BOA) MILS と呼ばれていました。すべてのシステムは、海洋における長距離音波伝搬のために、深海音響チャンネルとしても知られるSOFAR チャンネルを利用しました。^{[1] [2] [注 2]}

ターゲットアレイは、物体が海面に衝突した際の音響効果と、爆薬の作用を受け、位置は、大まかに五角形を形成するように配置されたハイドロフォンへの到着時間の差によって計算される。この五角形は、6番目のハイドロフォンを中央に置いたものである。^[5]五角形構成の特に優れた点は、ハイドロフォンでの音波の単純な時系列から迅速に概算位置を計算でき、詳細な分析によってより正確な位置が得られることである。^[6]有効性は、ハイドロフォンを深層音響チャネルに配置することに依存していた。ダウンレンジの島々では、必要な構成でその深さに海底がなかったため、吊り下げ式ハイドロフォンシステムが使用された。^{[7] [注 3]}大西洋システムの較正結果を計算することが困難であったため、MILS運用データソリューションの標準となったコンピュータプログラムが開発された。システムを遠くに配置したことで、ローカルジオイドに基づくさまざまな基準系を持つ既存の世界測地系の限界が明らかになったが、これはすべてを結び付ける手段を開発する衛星システムによって解決されることになる。^[8]ターゲットアレイは、通常半径約10 nmi（12 mi; 19 km）のターゲットエリアをカバーする高精度システムでした。^[5]

大西洋のMILSターゲットアレイはケープカナベラルから約700海里（810マイル、1,300km）離れたグランドターク島、1,300海里（1,500マイル、2,400km）離れたアンティグア島、4,400海里（5,100マイル、8,100km）離れたアセンション島に設置されていました。^[1]

太平洋ミサイル実験場 (PMR) は当時海軍が複数の射撃場として管理していたもので、3 つの国立ミサイル実験場の 1 つでした。PMR はハワイ北東の着弾地点で中距離弾道ミサイル(IRBM) のテストを行うために太平洋 MILS の設置を開始しました。このシステムはカネオヘ湾海兵隊航空基地で終了しました。IRBM アレイは 1958 年 11 月に運用開始されました。大陸間弾道ミサイル(ICBM) のテストでは、ミッドウェー島とウェーク島の間、およびウェーク島とエニウェトクの間の着弾を監視する MILS が必要でした。ICBM 実験場は 1959 年 5 月に 2 つのターゲット アレイで運用開始されました。1 つはウェーク島の北東約 70 海里 (81 マイル、130 km) に位置し、もう 1 つはウェーク島とエニウェトクの間の回廊に位置していました。海岸施設はカネオヘと各島にありました。^{[9] [10]}

このシステムは精度は劣るが、海盆全体を含む広範囲をカバーしている。目標に到達しない試験機や、精度試験に直接関係のない他の事象もカバーする。精度は、固定トランスポンダーフィールドによって正確に位置を特定された船舶がSOFAR爆弾を投下し、試験前に較正することで向上した。BOAハイドロフォンは深層音響チャンネル軸の近くに設置され、ハッテラス岬、バミューダ、エルーセラ島（バハマ）、グランドターク島、プエルトリコ、アンティグア、バルバドス、アセンション島に設置された。^{[11] [注 4]}太平洋では、ウェーク島、エニウェトク島、ミッドウェー島の衝突地域をカバーするためにBOAシステムが設置された。^[9]

BOA MILS サイトは、ミサイル実験以外のイベントにも関与していました。これには、意図的な実験と音響インシデントの両方が含まれ、事後に記録を調査する任務が課されました。一部の実験では MILS が主要な参加者でしたが、他の実験では主に監視とデータ提供に参加していました。

監視の役割の一例としては、ドミニク作戦における核爆発「ソードフィッシュ」が挙げられます。このとき、MILSとSOSUSは爆発前の一定期間から爆発後数時間まで、単に記録とストリップチャートを作成するだけで正常に機能しました。^{[12]また、核兵器実験を監視する}国際監視システムの研究とサポートを支援するためにデータも提供されています。この取り組みでは地震も監視しています。^[13]

当時太平洋ミサイル実験場の一部であったカネオヘBOAアレイは、アラスカ太平洋音響研究カネオヘ（PARKA）と名付けられた長距離音響伝播プロジェクト（LRAPP）シリーズの実験で使用されました。^{[14] [15]}この実験は、対潜水艦探知システムの性能を予測するための改良モデルを開発し、SOSUSによって観測されている2000～3000マイルの長い探知距離を説明するために必要でした。^[16]

カネオヘの海岸施設はPARKA Iの運用制御センターであり、水深2,070フィート（630.9メートル）の底に設置された水中聴音器が二次受信地点として機能していました。主な受信地点は研究プラットフォームFLIPで、300フィート（91.4メートル）、2,500フィート（762.0メートル）、10,800フィート（3,291.8メートル）に水中聴音器が吊り下げられていました。^{[15]ミッドウェイのMILS水中聴音器と}ポイントサーのSOSUSアレイも実験に使用されました。^[17]

アセンション BOA サイトには、島にケーブルで接続された 6 組の水中聴音機が 12 台ありました。2 組を除くすべての聴音機は深海音響チャンネルの近くに吊り下げられていました。増幅された信号は信号処理システムに送られました。

アセンション島は、海洋間を伝わる信号の強度と品質、およびそれらの信号が海洋音響トモグラフィーに使用できるかどうかを観測するために実施されたハード島実現可能性試験の観測地点の1つでした。インド洋のハード島付近の発信船であるコリー・シューストが信号を生成し、アフリカを回って約9,200 km (5,700 mi; 5,000 nmi)離れたアセンション島で受信されました。^{[18] [19]}これらの信号は、北米の東海岸と西海岸の受信地点や船舶と同じくらい遠くで受信されました。^[20]

アセンションアレイは、ヴェラの事故音響信号に関係するシステムの1つでした。3台の水中聴音機が、ヴェラ衛星が検知した二重閃光の時間と推定位置と音響の到着を相関させました。太平洋でのフランスの核実験のモデルに基づいた海軍研究所の詳細な研究により、音響の検知はプリンスエドワード諸島付近の地表近くの核爆発であると結論付けられました。^[21]

SMILSは、戦略システムプロジェクトオフィスの管轄下で海軍の艦隊弾道ミサイル計画をサポートするためだけに使用され、情報の多くは機密扱いであった。この射場は、10個のトランスポンダーを固定したアレイを有償でサポートしていた。大西洋射場には、射程550海里（630マイル、1,020km）から4,700海里（5,400マイル、8,700km）の地点に7つのトランスポンダーアレイが設置されていた。^[22]

ソノブイ型の影響エリアでは、航空機によって設置された、通常 3 nmi (5.6 km) 間隔で外径 20 nmi (23 mi; 37 km) の 4 つのリングからなるソノブイ フィールドと、測地位置の参照トランスポンダー フィールドが使用されました。SMILS は、遠方の海域での使用を意図して、島に依存せず、必要に応じて展開されるソノブイ フィールドに固定されました。^[23]特別装備の航空機が即時処理を行い、詳細な分析は後で陸上で実行されました。特殊なソノブイがトランスポンダー フィールドを調べて、測地参照トランスポンダーに対するソノブイ パターンの位置を調べ、別の特殊なソノブイがパターン内でのソノブイの相対位置を確立しました。ソノブイの展開前には、特殊なブイがデータを収集し、展開時のさまざまな深さでの実際の音速を判定しました。^{[24]データは、特別に改造された海軍の}P-3航空機または高度距離計搭載航空機によって収集できます。 P-3航空機は、海軍パタクセントリバー航空基地から第1航空試験評価飛行隊によって飛行し、より多くのソノブイを受信・記録できるように改造され、特別なタイミングシステムと監視およびクイックルック機能が搭載された。ソノブイは標準タイプを改造したもので、特にバッテリー寿命と周波数が追加されている。^{[23] [25]}

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