ミサイル誘導

ホーミング誘導システムでは、ミサイルは自身のセンサーを使用して目標を追跡し、その情報を使用して独自の制御コマンドを生成します。センサーの種類には、レーダー、赤外線、光などがあります。ホーミングミサイルは通常、地上局や発射台と通信する必要はありません。^{[ 8 ]}ホーミング誘導は、撃ちっぱなしミサイルに役立ちます。^{[ 9 ]}

ホーミング誘導は、アクティブ、セミアクティブ、パッシブの 3 つのカテゴリに分類できます。アクティブホーミングでは、ミサイルはレーダーなどの独自の放射線源を使用して目標を照射します。セミアクティブホーミングは、ミサイルとは別の外部放射線源に依存します。パッシブホーミングは、目標自身の放射または背景とのコントラストのみを追跡します。^{[ 9 ]}現代のホーミングミサイルのほとんどは、飛行の終末段階で操縦するために比例航法のバリエーションを使用します。^{[ 10 ]}

ホーミング誘導を使用するミサイルの例としては、アクティブホーミングを使用するAIM-120 AMRAAMとR-77 、セミアクティブホーミングを使用するAIM-7 SparrowとR-27R 、パッシブホーミングを使用するFIM-92 Stingerと9K38 Iglaなどが挙げられる。

これらの誘導システムは通常、レーダーと制御点とミサイル間の無線または有線リンクの使用を必要とします。つまり、軌道は無線、ビーム、または有線を介して送信される情報によって制御されます（有線誘導ミサイルを参照）。一部のミサイルは、飛行の異なる段階でコマンド誘導とホーミング誘導の両方を使用します。一般的に、ミサイルはブースト段階と中間段階でコマンド誘導を使用し、終末段階でホーミング誘導に切り替えます。^{[ 11 ]}

プリセット誘導は、ミサイル誘導の最も単純なタイプです。目標までの距離と方向から、飛行経路の軌道が決定されます。発射前に、この情報がミサイルの誘導システムにプログラムされ、飛行中にミサイルはその経路をたどるように操縦されます。誘導コンポーネント（加速度計やジャイロスコープなどのセンサーを含む）はすべてミサイル内部に収められており、外部情報（無線指示など）は使用されません。プリセット誘導を使用するミサイルの例としては、V-2ロケットがあります。^{[ 13 ] [ 8 ]}

慣性誘導は、ジャイロスコープと加速度計を使用して、既知の開始位置から離れた後のミサイルの位置と速度を推定します。これは、推測航法と呼ばれるプロセスです。^{[ 14 ]}初期の機械式システムは精度が低く、都市ほどの大きさの目標でも命中させるには、何らかの外部調整が必要でした。現代のシステムは、10,000 km の範囲でメートル以内の精度を持つソリッドステートリングレーザージャイロを 使用しており、追加の入力は不要です。ジャイロスコープの開発は、 MX ミサイルに搭載されているAIRSで頂点に達し、大陸間射程で 100 m 未満の精度を実現しています。多くの民間航空機は、リングレーザージャイロスコープを使用した慣性誘導を使用しています。これは ICBM に搭載されている機械式システムよりも精度は低いですが、かなり正確な位置特定を安価に行う手段となります (ボーイング 707 や 747 などのほとんどの旅客機が設計された当時は、GPS は今日のように広く商用利用可能な追跡手段ではありませんでした)。今日では、誘導兵器はINS、GPS、レーダー地形マッピングを組み合わせて使用​​することで、現代の巡航ミサイルに見られるような極めて高い精度を実現できる。^{[ 6 ]}

慣性誘導は、外部信号がなく妨害されないため、戦略ミサイルの初期誘導および再突入体にとって最も好ましい方式である。^{[ 15 ]}さらに、この誘導方式の比較的低い精度は、大型核弾頭にとってはあまり問題にならない。

低速目標を攻撃するための慣性誘導の一種に、予測視線（PLOS）があります。これは、ミサイルを事前に計算された曲線経路に沿って飛行させ、発射機と目標間の視線上に留まるようにするものです。PLOSミサイルは、搭載されたシーカーや発射後のコマンドリンクに依存しないため、多くの対抗手段に対して耐性があります。この方法は、NLAWやFGM-172 SRAWなどの対戦車兵器に採用されています。^{[ 16 ]}

天体慣性誘導、または恒星慣性誘導は、慣性誘導と天体航法の情報融合であるセンサー融合です。これは通常、潜水艦発射弾道ミサイルに採用されています。発射地点が移動しないため基準点として利用できるサイロ発射型の大陸間弾道ミサイルとは異なり、SLBMは移動する潜水艦から発射されるため、必要な航法計算が複雑になり、円形誤差の可能性が高まります。恒星慣性誘導は、潜水艦航法システムの誤差による発射条件の不確実性や、飛行中に計器の校正が不完全であるために誘導システムに蓄積された誤差によって生じる、小さな位置誤差と速度誤差を修正するために使用されます。

米空軍は、非常に高速で航行の精度と目標追跡を維持するための精密航法システムを求めていた。ノースロップ社の電子機器開発部門であるノートロニクス社は、 SM-62スナークミサイル用に天体観測で慣性航法の誤差を補正できる天体慣性航法システム（ANS）を開発し、また、不運な運命をたどったAGM-48スカイボルトミサイル用に別のシステムを開発し、後者はSR-71に採用された。^{[ 17 ]}

このシステムは、発射後に慣性誘導システムの精度を微調整するために、星の位置を利用する。ミサイルの精度は、誘導システムが飛行中の任意の時点でミサイルの正確な位置を把握できるかどうかに左右されるため、星がその位置を計算するための固定基準点となるという事実は、精度を向上させるための非常に効果的な手段となり得る。

トライデントミサイルシステムでは、これは単一のカメラによって実現され、そのカメラは予想される位置にある1つの星だけを捉えるように訓練されていました（ソ連の潜水艦からのミサイルは、これを実現するために2つの異なる星を追跡すると考えられています）。もしそれが本来あるべき場所に正確に位置合わせされていない場合、それは慣性システムが正確に目標に当たっていないことを示し、修正が行われました。^{[ 18 ]}

TERCOM（地形等高線マッチング）は、発射地点から目標地点までの陸地の高度マップを使用し、搭載されたレーダー高度計からの情報と比較します。より高度なTERCOMシステムでは、ミサイルは目標地点に直接飛行するのではなく、完全な3Dマップ上を複雑な経路で飛行することができます。TERCOMは巡航ミサイルの誘導における一般的なシステムですが、 GPSシステムやDSMAC （デジタルシーンマッチングエリア相関器）に取って代わられつつあります。DSMACは、カメラを使用して陸地の領域を撮影し、その画像をデジタル化して、搭載コンピュータに保存されたシーンと比較することで、ミサイルを目標地点に誘導します。

DSMACは堅牢性に欠けると言われており、システム内部マップにマークされた主要な建物の破壊（先行する巡航ミサイルによるものなど）によってナビゲーションが狂ってしまう。^{[ 6 ]}