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誘導ミサイルはどのように機能しますか?

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誘導ミサイルは、特定の方法 (例えば、レーダーを使用するか、その熱サインを追跡する) によって空間内で移動するターゲットの位置を追跡し、追跡し、最終的に正確に攻撃することによって機能します。ミサイルの誘導システムにはさまざまな種類があり、さまざまな運用目的に使用されます。

誘導ミサイルは、特定の方法 (例えば、レーダーを使用するか、その熱サインを追跡する) によって空間内で移動するターゲットの位置を追跡し、追跡し、最終的に正確に攻撃することによって機能します。ミサイルの誘導システムにはさまざまな種類があり、さまざまな運用目的に使用されます。

ミサイルはかなり前から存在しています。実際、人間は何世紀にもわたってミサイルをさまざまな形で使用してきました。しかし、他のすべての場合と同様に、ミサイルの技術も過去 1 世紀で劇的に改善されました。今日のハイテクの戦場では、爆発性の弾頭を搭載したミサイルを誘導してきました。このミサイルは、ターゲットを迅速かつ驚くべき正確さで破壊するために最適な壊滅的な武器になりました.

この記事では、誘導ミサイルがどのように機能するか、また、誘導ミサイルがどのように非直線軌道で移動するターゲットを追尾し、信じられないほどの精度で攻撃するかを説明します。

ミサイル誘導システム

ミサイル (戦争目的で使用される) は、基本的には信じられないほどの精度でターゲットを攻撃する飛行爆弾です。以前は、サテライトは単に通常の弾丸のより大きく、より強力なバージョンでした。彼らは目標を達成するために比較的まっすぐな軌道をたどりました。つまり、彼らは彼らを「導く」ことができるシステムを持っていませんでした.しかし、技術開発のおかげで、命中が達成されるまで選択したターゲットを「追跡」するミサイル専用の誘導システムが現在あります。

ガイダンス システムは主に次の 3 つの部分で構成されています:ナビゲーション (ミサイルの現在位置を追跡するため)、ガイダンス (ナビゲーション データとターゲット情報を使用してミサイルをターゲットに向けるため) と 制御 (ミサイルに誘導コマンドを適用するため)

航空機から発射される空対空ミサイル (画像の出典:Wikipedia.org)

ターゲットの「プロファイル」に応じて、ガイダンス システムは次の 2 つのタイプに分類できます。Go-Onto-Location-in-Space (GOLIS) と Go-Onto-Target (GOT) . GOLIS システムは通常、静止またはほぼ静止しているターゲットに限定されていますが、GOT システムは、静止しているターゲットと移動しているターゲットの両方を撃墜するのに非常に効果的であることが証明されています.

それでは、ミサイルにさまざまな誘導制御ルールを実装するために現在使用されている主なシステムを見てみましょう。

見通し線システム

一般に LOS システムと呼ばれるこのタイプの制御システムは、基準点 (通常はレーダー ステーション)、ミサイル、およびターゲットの 3 つのコンポーネントで構成されます。その動作モードもかなり単純です。レーダー ステーションはターゲットを (移動しているかどうかに関係なく) 継続的に追跡し、ターゲットに向かってビームを放射します。ミサイルが目標に到達するのに十分な燃料を持ち、適切な相対速度を維持し、ビーム上にとどまる場合、命中します。

制限事項

LOS システムの最も明白な制限は、ターゲットが回避操作を使用している状況ではほとんど役に立たなくなることです。軍事作戦に関与するほとんどの空挺ターゲット (戦闘機など) は、上昇と急降下がかなり得意であるため、LOS ミサイルをかわすのはかなり簡単です。また、LOS ミサイルを使用して、基準点に直接接近しているターゲットを攻撃することは望ましくありません。これは、ターゲットを維持するためにますますタイトな方向転換を行う運用能力を超えているためです。

追跡システム

名前が示すように、このシステムで発射されたミサイルは自動的にターゲットにとどまり、命中するまで追跡を続けます。 LOS システムとは対照的に、この誘導システムにはミサイルとターゲットの 2 人だけが関与します。このシステムには、Altitude Pursuit (AP) と Velocity Pursuit (VP) という 2 つのバリエーションもあります。

AP では、ミサイルの軸がターゲットに向けられたままになりますが、VP では、ミサイルの速度ベクトルがターゲットに向けられたままになります。これらの 2 つの軸、つまりミサイルの軸と迎角は通常同じではありません。ミサイルは空中を飛行するときに横滑りすることがあるためです。

熱探知ミサイル

ミサイルの頭部には、ターゲットからの放射を受信するレーダー システム (アクティブ ホーミング技術) や、ターゲットの熱サインを追跡して追跡する赤外線光学センサー (IR センサー) など、ある種の追跡システムが取り付けられています。ミサイルでは、ジェット排気によって放出される熱を追跡します)。後者のシステムは、赤外線ホーミング (パッシブ ホーミング技術) と呼ばれます。 熱探知ミサイルにそのようなシステムが実装されているのをほぼ確実に見たことがあるでしょう。 映画で。

これは、Behind Enemy Lines (2001) のミサイル追跡シーンの 1 つです。 .

このシステムは現実のシナリオで非常に効率的に機能し、世界中のミサイルで使用されている最も人気のある誘導システムの 1 つになっています。興味深いことに、この誘導システムを使用するミサイルは、ファイア アンド フォーゲット ミサイルと呼ばれることがよくあります。 .そのようなミサイルのいくつかには、米国の FGM-148 ジャベリン、RAF のブリムストーン、ロシアの V-750 VM、インドのナグおよびアストラ ミサイル、その他多数が含まれます。

インドのNAGミサイル(画像出典:Wikipedia.org)

制限事項

純粋追跡システムは非常に効果的ですが、限界もあります。たとえば、移動するターゲットのレーダー送信に依存するミサイルは、ターゲット、たとえば戦闘機がミサイルのレーダーの動作を飽和させることによって干渉する対抗手段 (チャフやコーナー リフレクターなど) を展開している場合、役に立たなくなります。その位置に関する誤った情報。

潜在的なターゲットの「プロファイル」が事前にわからない場合、熱探知ミサイルも運用上の有用性を失います。さらに、人口密集地域での低強度の戦闘で熱探知ミサイルを発射すると、意図しないターゲットを逃して命中する可能性があるため、味方や民間人を傷つける大きなリスクがあります。このようなシステムには「ループ内の人間」がいないため、罪のない、または関与していない第三者を傷つける傾向があります.

プロポーショナル ナビゲーション

プロポーショナル ナビゲーションは、2 つのオブジェクトが距離を縮めたときに直接の視線が変わらない場合、2 つのオブジェクトが必ず衝突するという事実に依存する誘導法則です。これを理解するために、2 台の車が 2 つの異なる方向から同じ地点に接近している例を考えてみましょう。

これらの 2 台の車が同じポイントに向かって移動する際の相対速度が一定のままである場合 (技術的に言えば、これら 2 台の車の間の方位角は接近しても時間の経過とともに変化しない)、衝突コース上にあり、したがって拘束されます。衝突する。

比例航法システムでは、ミサイルは目標に対して一定の方位角を持つ軌道上にとどまります。追跡誘導システムとは異なり、このようなミサイルは目標を追跡しません。それらは、慎重に計算された方向に移動し続け (航空機などの移動するターゲットとの間の角度を変更せずに)、一定の速度で最終的にターゲットに激突します。

制限事項

基本的な比例航法システムの限界の 1 つは、加速するターゲット、つまり一定の速度で移動していないターゲットに対処できないことです。このようなシステムは、センサー ノイズも非常に発生しやすい傾向があります。これらの運用上の問題に対処するために、基本的な比例ナビゲーション システムのさまざまな拡張バージョンが使用されます。これらは、Augmented Proportional Navigation (APN) ガイダンス システムとして知られています。短距離空対空ミサイルである AIM-9 サイドワインダーは、比例航法システムを採用しています。

ご覧のとおり、ミサイルのすべてのバリエーションには独自の利点と制限があります。最終的にどのミサイルが戦場で使用されるかは、ターゲットの種類、戦闘の激しさ、地理的特性、および最大限の精度で強力な影響を与えるためのその他の実際的な側面など、多くの要因によって異なります。


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