テルコム

地形等高線マッチング( TERCOM ) は、主に巡航ミサイルで使用されるナビゲーション システムです。地形の等高線マップを使用し、機体に搭載されたレーダー高度計で飛行中に測定された値と比較します。TERCOM システムは、慣性航法システム(INS) と比較してミサイルの精度を大幅に向上させます。精度が向上すると、TERCOM を搭載したミサイルは障害物に近づき、一般的にはより低い高度で飛行できるため、地上レーダーによる探知が困難になります。^{[引用が必要]}

グッドイヤー・エアクラフト社のMGM-13 メイス用のATRAN (自動地形認識および航法) システムは、最も初期の TERCOM システムとして知られていました。1952 年 8 月、航空資材司令部はグッドイヤー ATRAN とMGM-1 マタドールの結合を開始しました。この結合により、1954 年 6 月に生産契約が締結されました。ATRAN は妨害されにくく、視線による範囲制限はありませんでしたが、レーダー マップの可用性によって範囲が制限されていました。やがて、地形図からレーダー マップを作成できるようになりました。^[要出典]

地図の作成には、航空機で経路を飛行する必要があった。航空機のレーダーは固定角度に設定され、前方の土地を水平にスキャンした。返送信号のタイミングは地形までの距離を示し、振幅変調(AM) 信号を生成する。これは光源に送信され、35 mm フィルムに記録され、指定された時間にフィルムが送られ、写真が撮影された。その後、フィルムは処理され、複数のミサイルで使用するためにコピーされた。^[要出典]

ミサイルでは、同様のレーダーが同じ信号を発した。2 番目のシステムは、フィルムのフレームを光電セルでスキャンし、同様の AM 信号を発した。スキャンに沿って明るさが急激に変化するポイントを比較することで (これは簡単な電子機器で簡単に見つけることができる)、システムはミサイルの左右の経路を経路探索航空機の経路と比較することができた。2 つの信号間の誤差により、ミサイルをプログラムされた飛行経路に戻すために必要な自動操縦装置の修正が行われた。^{[引用が必要]}

現代の TERCOM システムは、ミサイルが飛行する地上の高度に基づいて、ミサイルのレーダー高度計で測定し、それをミサイルの航空電子機器メモリに保存されている事前に記録された地形高度マップの測定値と比較するという、異なる概念を使用しています。TERCOM の「マップ」は、選択されたサイズの一連の正方形で構成されています。より少数の大きな正方形を使用すると、精度が低下する代わりにメモリを節約できます。このような一連のマップは、通常、レーダー マッピング衛星からのデータから作成されます。水上を飛行する場合、等高線マップは磁場マップに置き換えられます。^{[引用が必要]}

レーダー高度計はミサイルと地形の間の距離を測定するもので、海面に対する絶対高度を測定するものではないため、データで重要な測定値は正方形から正方形への高度の変化です。ミサイルのレーダー高度計は、測定値を小さなバッファに送り、一定期間にわたって測定値を定期的に「ゲート」し、平均化して 1 つの測定値を生成します。バッファに保持される一連の数値は、地図に保持される測定値に似た一連の測定値を生成します。次に、バッファ内の一連の変化を地図の値と比較し、高度の変化が同一である領域を探します。これにより、位置と方向が生成されます。誘導システムは、この情報を使用してミサイルの飛行経路を修正できます。^{[引用が必要]}

目標地点までの飛行の巡航部分では、システムの精度は地形の特徴を避けるのに十分でなければなりません。これにより、これらのエリアの地図の解像度は比較的低くてもかまいません。ターミナル アプローチの地図の部分のみ高解像度にする必要があり、通常は衛星マッピング システムで利用可能な最高の解像度でエンコードされます。^{[引用が必要]}

1960 年代と 70 年代の大容量記憶装置で利用できるメモリの量が限られており、アクセス時間が遅かったため、ミサイルサイズのパッケージに保存できる地形データの量は、飛行全体をカバーするには少なすぎました。代わりに、地形情報の小さなパッチが保存され、従来の慣性プラットフォームを更新するために定期的に使用されました。TERCOM と慣性航法を組み合わせたこれらのシステムは、 TERCOM 支援慣性航法システム ( TAINS)と呼ばれることもあります。 ^{[引用が必要]}

TERCOM システムには、飛行距離に基づかない精度を提供するという利点があります。慣性システムは「位置特定」後にゆっくりとドリフトし、距離が長くなると精度が低下します。TERCOM システムは飛行中に一定の位置特定を受信するため、ドリフトはありません。ただし、その絶対的な精度は、通常数メートルの範囲であるレーダー マッピング情報の精度と、解像度が上がるにつれて高度計データを地図と十分に速く比較するプロセッサの能力に基づいています。これにより、第 1 世代の TERCOM システムは一般に数百メートルのターゲットに制限され、核弾頭の使用に限定されます。通常弾頭の使用にはさらなる精度が必要であり、そのためには追加のターミナル ガイダンス システムが必要になります。^{[引用が必要]}

当時のデータストレージとコンピューティングシステムは限られていたため、発射地点を含め、ルート全体を事前に計画する必要があった。ミサイルが予期せぬ場所から発射されたり、コースから大きく外れて飛行した場合、地図に含まれる地形の上を飛ぶことはなく、迷子になってしまう。INS システムは、最初のパッチの大まかなエリアまで飛行できるようにすることで役立つが、大きな誤差を修正することはできない。このため、初期の TERCOM ベースのシステムは、任意の場所から任意の場所を攻撃するように設定でき、事前に記録された情報を必要としないため、発射直前にターゲットを指定できるGPSなどの最新のシステムに比べて柔軟性がはるかに低かった。^[要出典]

コンピューティングとメモリの改善、そしてグローバルなデジタル標高マップの利用可能性により、TERCOM データが小さなパッチに限定されなくなり、側方監視レーダーの利用可能性により、保存されている等高線データと比較するためにはるかに広い領域の地形等高線データを取得できるようになったため、この問題は軽減されました。^{[引用が必要]}

DSMAC は、カメラ入力を使用して位置を特定することでミサイルをリアルタイムで誘導できる初期のAIでした。DSMAC はトマホーク ブロック II 以降に使用され、湾岸戦争でその性能が実証されました。このシステムは、飛行中のカメラ入力をスパイ衛星画像から計算されたマップと比較することで機能しました。DSMAC AI システムは、画像のコントラスト マップを計算し、それをバッファーに結合して平均化しました。次に、その平均値を、スパイ衛星画像を変換して低高度から見たルートとターゲットの外観をシミュレートする大型メインフレーム コンピューターによって事前に計算された保存マップと比較しました。データは同一ではなく、季節やその他の予期しない変更や視覚効果によって変化するため、ミサイル内の DSMAC システムは、変更に関係なく、マップが同じかどうかを比較して判断する必要がありました。マップの違いをうまくフィルター処理し、残りのマップ データを使用して位置を特定できました。推定座標を攻撃するのではなく、ターゲットを視覚的に識別できるため、湾岸戦争では GPS 誘導兵器よりも精度が優れていました。^[1]

これらのシーン比較システムが最初に発明された 1950 年代から TERCOM が広く配備された 1980 年代にかけて、メモリと処理能力が大幅に向上したことで、問題の本質は大きく変わりました。現代のシステムは、さまざまな方向から見たターゲットの多数の画像を保存でき、多くの場合、画像は画像合成技術を使用して計算できます。同様に、ライブ画像システムの複雑さは、CCDなどのソリッド ステート技術の導入によって大幅に軽減されました。これらの技術の組み合わせにより、デジタル シーン マッピング エリア相関器 (DSMAC)が生まれました。DSMAC システムは、ターミナル ガイダンス システムとして TERCOM と組み合わせられることが多く、通常弾頭によるポイント攻撃を可能にします。^{[引用が必要]}

MGM-31パーシング II、SS-12 スケールボードテンプ SM、OTR-23 オカは、DSMAC (デジタル相関器ユニット DCU) のアクティブ レーダー ホーミングバージョンを使用していました。これは、衛星または航空機によって取得されたレーダー地形図と、機内のアクティブ レーダーから受信した目標の地形に関する情報を比較し、ターミナル誘導を行います。^{[引用が必要]}

巡航ミサイルを誘導するもう 1 つの方法は、正確で安価な衛星測位システムを使用することです。残念ながら、衛星に依存しています。衛星が妨害された場合 (破壊された場合など)、または衛星信号が妨害された場合 (妨害された場合など)、衛星ナビゲーション システムは動作しなくなります。したがって、GPS/GLONASS/BeiDou/Galileo ベースのナビゲーションは、技術的に未熟な敵との衝突で役立ちます。一方、技術的に進歩した敵との衝突に備えるには、TAINS と DSMAC を搭載したミサイルが必要です。^{[引用が必要]}

TERCOM システムを採用している巡航ミサイルには以下のものがあります。

• 超音速低高度ミサイルプロジェクト（TERCOM の初期バージョンは、この未完成のミサイルに使用される予定でした）
• AGM-86B（アメリカ）
• AGM-129 ACM（米国）
• BGM-109 トマホーク（一部のバージョン、米国）
• C-602対艦・対地攻撃巡航ミサイル（中国）
• Kh-55グラナトNATO報告名AS-15 ケント (ソ連)
• Kh-101やKh-555などの新しいロシアの巡航ミサイルはTERCOMナビゲーションを備えている可能性が高いが、これらのミサイルに関する情報はほとんどない。
• C-802またはYJ-82 NATO報告名CSS-N-8サッケード（中国） - このミサイルがTERCOMナビゲーションを採用しているかどうかは不明
• 玄武3世（韓国）
• DH-10（中国）
• バブール（パキスタン）の陸上攻撃巡航ミサイル
• ラアド（パキスタン）空中発射巡航ミサイル
• 海軍攻撃ミサイル（対艦・対地攻撃ミサイル、ノルウェー）
• SOM（ミサイル）（空中発射巡航ミサイル、トルコ）
• ホンニャオ1/2/3巡航ミサイル
• 9K720 イスカンデル（短距離弾道ミサイルおよび巡航ミサイルの派生型、ロシア）
• ストームシャドウ巡航ミサイル（イギリス/フランス）

• ミサイル誘導
• テラプロム

• 「地上誘導方法」、海軍兵器システムの基礎、第 16.5.3 節
• 詳細はfas.orgをご覧ください
• aeronautics.ru の情報 2001 年 11 月 18 日、Wayback Machineにアーカイブ