光波ホーミング誘導

光波を媒体としたホーミング誘導

本記事では、光波を媒介としたホーミング誘導について詳しく説明します。特に、可視光や赤外線を利用した誘導方法のメカニズムや、さまざまな運用ケースにおける特性について掘り下げます。

誘導の原理

光波の中で、特に可視光と紫外線（UV）は、太陽光からの反射を利用しているため、昼間にのみ使用可能です。可視光は、指令誘導と組み合わせた複合誘導として使われることがあります。一方、赤外線（IR）は、昼夜を問わず利用可能です。これは、すべての物体が分子の運動によって熱を発し、その熱が赤外線として外部に放射されるためです。

赤外線誘導は主にパッシブ方式で使用されますが、レーザーを用いたセミアクティブ方式でも運用されることがあります。パッシブ方式の赤外線装置は、目標を捜索・追尾する際にエネルギーを放出しないため、高い秘匿性を保っています。このため、軍事用途でも効果を発揮し、特に過去25年間のアメリカ軍の被撃墜の90%は赤外線誘導ミサイルによるものとされています。

誘導方式の分類

ホーミング誘導は、ミサイルによって目標の情報を得る方式によって大きく分けられます。まず、

• - パッシブ方式：ミサイルに搭載された受信機のみで誘導を行う。
• - セミアクティブ方式：ミサイル外部の目標から反射されたエネルギーを利用する。
• - アクティブ方式：送受信装置をミサイルに搭載し、自ら発信する。

通常の光波を使用する場合、大気の影響で減衰が大きく、パッシブ方式が主に用いられますが、レーザーは収束性が高く、アクティブ方式の使用も考えられます。赤外線誘導では、目標を点状の発光源として処理する方法や、広がりを持つ情報として扱う画像処理が行われます。

媒体と目標の特性

物体から放射される赤外線には、いくつかの法則（プランクの法則、キルヒホッフの法則、シュテファン＝ボルツマンの法則、ウィーンの変位則）が適用されます。特に、赤外線の波長が大気を透過する特性が目に留まります。これにより、軍事利用に適した波長帯は制限されているものの、可視光に近い波長から12ミクロンの範囲に限られます。

車両・艦艇の特性

車両や艦艇は、相対的に高温の部分（エンジン部や外部の表面）からの放射によって検出されます。特に、放射強度はアスペクト角に影響され、長距離では地球の曲率も考慮する必要があります。これらの背景は、地表や海面からの反射により、比較的小さなコントラストを持ちます。

航空機・巡航ミサイルの特性

航空機においては、後部のジェットエンジンからの高温放射が重要な要素です。また、空力加熱による放射は約10マイクロメートル範囲。航空機の背後、排気口からの赤外線と空力加熱の組み合わせが、目標の追尾を促進します。

赤外線誘導の具体的方式

赤外線誘導の一種であるレティクル追尾方式は、目標が発する赤外線をセンサが捉え、そのエネルギーに基づき目標を特定します。この処理方式では、エネルギーがレティクルとして知られる特別な装置によって管理されます。エネルギーがレティクルを通過するとき、その変化から目標の位置を検知することが可能です。

レーザー誘導

レーザー誘導は、目標に光を照射し、その反射光でミサイルを誘導する方法です。この方式は、外部からの照射によってミサイルが目標を追尾するため、赤外線やレーザーが交差する高度な技術が要求されます。特に、四分割方式のセンサーが使用され、非常に精密な誘導が可能です。

まとめ

本記事で紹介したホーミング誘導は、赤外線や光波を利用する方法によって、敵に対する攻撃力を向上させるための技術です。この技術は、さまざまな軍事用途で活用され、多くの進化を遂げてきました。今後の技術革新によって、さらなる高精度・高効率な誘導システムが期待されます。

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