火器管制レーダー

火器管制レーダーについて

火器管制レーダー（Fire-Control Radar, FCR）は、射撃統制システムに必要不可欠な技術です。アメリカ海軍では、ほぼすべての軍用追尾レーダーがこの火器管制レーダーに分類されるため、同義語として理解されています。

概要

古典的な火器管制レーダーは、単一目標追尾（STT）方式を採用しています。このシステムは、機械的に駆動されるアンテナを使用して特定の目標にビームを指向させ、精度の高い目標情報を取得します。得られる情報は、目標との距離、方位角、仰俯角、さらにはドップラー信号を含むことがあります。これらの情報は、サーボ機構を通じて対象物の追尾を行うための閉ループ制御に利用されます。ただし、STT方式ではビーム幅が非常に狭くなるため、目標の捜索には不向きです。通常、初めに捜索レーダーで目標の概略を把握し、追尾レーダーに切り替えるという流れが一般的です。このプロセスは「捕捉処理」と呼ばれ、ある程度の精度で目標を捉える場合は「捕捉レーダー」とされます。

STT方式の他にも、複数目標追尾（MTT）のシステムがあります。TWS（捜索中追尾）機能や電子走査アンテナ（ESA）などを利用し、リアルタイムで複数の目標を効率的に追尾することが可能です。

運用段階

火器管制レーダーは、指定・誘導、取得、追跡の3つの段階で作動します。最初の指定・誘導段階では、狭いビームで目標の位置に向けられ、その後、ロックオンが完了するとこの段階は終了します。次の取得段階では、目標が近接した際にレーダーが目標の位置を特定し、再指定されるまでの間、所定のパターンで捜索が続けられます。この段階は、兵器が発射されることで終了します。そして、ターゲットが明確になった際に追跡段階に移行し、目標を捕捉することが行われます。この段階は、目標が破壊されると終了します。

性能

火器管制レーダーの性能は、レーダー分解能と大気条件に大きく影響されます。

• - 分解能：近接している2つの目標を識別する能力が求められます。特に高距離分解能を得るには、狭いパルス幅での動作が重要です。方位分解能を確実にするためには、通常は1度または2度の狭いビーム幅が使用されます。

• - 大気条件：水蒸気量や逆転層などがレーダー性能に影響を与え、RFエネルギーの伝播を変化させることがあります。このため、低いパルス繰り返し周波数は大気の影響を受けにくいため、安定した性能を維持できます。

対策

火器管制レーダーは、レーダー特性が特定の識別に役立ちます。冷戦時代には、ソビエト連邦のレーダーに名前が付けられることが多く、NATOのパイロットたちはレーダー警報を受信することで敵の脅威を識別できるようになりました。

地上用機器

火器管制レーダーは、第二次世界大戦中に連合国が使用したSCR-584など、多くの地対空ミサイル照準システムに用いられてきました。アメリカ陸軍においては、MIM-23 ホークやMIM-104 パトリオットなどのシステムが今も利用されています。

艦船用機器

アメリカ海軍では、Mk 95やAN/SPG-62など、複数の火器管制レーダーが現役で使用されています。これらの機器はそれぞれ異なる技術に基づいており、艦艇の防空能力を強化しています。

航空機用機器

かつてF-86Dに搭載されていた基本的な火器管制レーダーから、F-35の先進的な電子走査アレイ（AN/APG-81|AN_APG-81）まで、航空機に搭載される火器管制レーダーも飛躍的に進化を遂げています。これにより、現在の戦闘機はより精密な射撃統制を実現しています。

火器管制レーダーは今後も進化し続け、軍事作戦における重要な要素であり続けるでしょう。

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