効率的な海上対UAV作戦には、探知、識別、追跡、およびハードキル迎撃からなる完全なキルチェーンの確立が必要です。このチェーン内のすべてのリンクは、Tier 2 海上 UAV の脅威の物理的特性と攻撃防御コスト プロファイルに合わせて調整する必要があります。この論文では、各リンクの技術的選択ロジックを 1 つずつ詳細に分析し、アクティブ フェーズド アレイ レーダーだけが検出要件を満たすことができる理由、電気光学ターゲティング システムが備えなければならない核となる性能、対 UAV ミッションにおけるさまざまな主流の破壊装置の長所と短所の比較を取り上げます。

対 UAV 作戦は、独自の物理的脅威特性、攻撃と防御のコスト ロジック、および戦闘プラットフォームの適応性要件を備えた独立した戦闘ドメインを構成します。このペーパーの分析は 2 つの中心的な原則に基づいて構築されています。まず、前方展開が重要です。脅威が海上から接近する場合、防衛を海岸線に限定することはできません。海上での効果的な対 UAV 作戦には、進入する脅威の飛行経路に沿って多層迎撃を行うための前方防御が必要です。第二に、防御を階層化して重複させることで、防御の深さを生み出します。 Tier 1 対小型 UAV、Tier 2 海上対向 UAV、Tier 3 防空作戦という 3 層の運用枠組みは、単一のシステムでは脅威の全範囲をカバーできないという現実を裏付けています。したがって、Tier 2 の海上対 UAV 能力を中心としたシステムは、同時に Tier 1 ミッションをサポートし、ローエンド Tier 3 の脅威に対処しながら、多層の 3 次元の徹底した防御システムを確立できます。

I. キルチェーンの中核となるジレンマ
海上対UAVキルチェーンのインフォグラフィック
米国国防総省のタイプ III / NATO のタイプ II 海上無人航空機 (UAV) に対抗するには、非常に厳しい時間枠内で完全なエンドツーエンドのキル チェーンを実行する必要があります。検出範囲には十分な動作応答リードタイムが必要です。識別フェーズでは、ターゲットの敵対的な所属を正確に判断する必要があります。追跡フェーズでは、高精度の射撃管制グレードのデータを継続的に出力する必要があります。そして、ハードキル迎撃では、UAV が保護資産に到達する前に完全に無力化する必要があります。
キル チェーンのいずれかのリンクで障害が発生すると、防御システム全体が完全に機能しなくなります。探知はできるが追跡を維持できないセンサー、目標を識別できるがレーザー照準器を実行できない電気光学システム、および不十分な撃墜確率または応答の遅い迎撃装置はすべて、最終的には目標の貫通につながります。港湾、エネルギー施設、停泊中の軍艦などの資産は、たとえ 1 機の UAV による侵入でも壊滅的な打撃を与える可能性があります。したがって、技術的な選択は、個々のデバイスのみの最高のパフォーマンスを目的とするものではありません。その代わりに、運用プラットフォームの制約、コスト予算、傍受時間制限を考慮した、完全で互換性のある閉ループ運用チェーンを構築することに重点を置いています。

II.検出と追跡: 主要かつ最も困難な技術的ボトルネック
検出の課題は、ターゲット レーダー断面積 (RCS) と運用プラットフォームのペイロード制限という 2 つの重なり合う要因から生じます。タイプ II 海上 UAV は、0.1 平方メートルほどの小さな RCS を備えているため、従来の航空捜索レーダーではほとんど検出できません。大型の艦載アクティブ・フェーズド・アレイ・レーダーは、0.01平方メートルという低いRCSで目標を捕捉できますが、そのような装置は主要な主力軍艦専用に設計されています。過剰な重量、消費電力、調達コストにより大量配備や前方設置が妨げられ、日常的な海上検査や探知資産としては失格です。
海洋脅威軸に沿って途切れることのない探知障壁を確立するには、大規模なフィールド活動をサポートする中型および小型の無人水上車両 (USV) の寸法、重量、出力の制約に適した軽量センサーが必要です。
ULAQ-11無人水上車両が演習中にデュアルCiritセミアクティブレーザー誘導ミサイルを発射
受動的探知装置 (無線周波数方向探知センサー、音響センサー) には根本的な欠陥があります。つまり、火災制御に必要な高精度の 3 次元追跡データを生成できないということです。一方、高度な自律型海上 UAV は、ターミナル飛行中に信号放射がゼロで完全な無線無音状態で動作するため、パッシブ センサーはターゲットを完全に認識できなくなります。そのため、受動探知はタイプ I の小型 UAV に対する防御、または補助的な早期警戒手段としてのみ実行可能であり、中核となる探知任務を遂行することはできません。
対 UAV ミッション専用に設計されたコンパクトなアクティブ フェーズド アレイ レーダーは、上記のすべての制限を解決します。最新の軽量アクティブ フェーズド アレイ レーダーは、中型および小型 USV のペイロード制限内で、最小 0.01 平方メートルの RCS でターゲットを安定して検出および追跡できます。これらのレーダーは、360° の完全なカバー範囲と追跡しながらスキャンするマルチターゲット交戦機能を備えており、過酷で不安定な気象条件の中でも確実に動作し、低速ピストン駆動型からジェット駆動型までのあらゆる速度クラスの UAV に対応し、タイプ II の海上対 UAV 運用の中核的な探知資産として確立されています。
*注: 記載されている探知範囲は、海上戦闘環境における 0.1 平方メートルの RCS を備えた目標の典型的な運用数値を表しています。

Ⅲ．識別と射撃管制: 電気光学照準システム
アクティブフェーズドアレイレーダーが捜索と目標追跡を処理する一方、電気光学（EO）システムは、自動旋回と視覚的目標捕捉、敵対目標の所属を検証するための高精細画像出力、持続的な射撃管制データ送信（コード化されたレーザーボアサイトまたはシーカーデータハンドオーバーによる）、迎撃後の損害評価という3段階のワークフローを介してレーダーキューイングの下で​​目標の識別と射撃管制ボアサイトを実行します。
複雑な海洋環境では、長さ 2.5 ～ 3.5 メートルの UAV ターゲットを 5 ～ 10 キロメートルの距離で確実に識別する必要があります。これにより、シーステート 4 の甲板運動の中でもサブピクセルレベルの精度で追跡できる安定化ジンバルを装備した EO システムと、迅速な迎撃のための厳しい応答タイムラインを満たすための自動レーダーターゲットハンドオーバー機能が義務付けられました。信頼性の高い全領域戦闘パフォーマンスはマルチスペクトル構成に依存します。日光高解像度カメラは晴天の下で最大の識別精度を提供します。中波赤外線チャネルは暗闇、霧、煙を透過します。短波赤外線チャネルは、海洋エアロゾルや高湿度条件からの干渉を軽減します。
ハイエンドの統合型 EO システムと中間層のコンパクトな EO 照準ユニットのどちらを選択するかは、プラットフォームに統合されているハードキル兵器の種類によって決まります。セミアクティブレーザー誘導ミサイルを装備した艦艇には、ミサイルの飛行中に継続的な標的照明を維持するために、コード化されたレーザー指示子と高安定性ジンバルが必要です。赤外線/画像赤外線ファイア・アンド・フォーゲット兵器を扱うプラットフォームは、ターゲットの指示とロックの確認のみを実行する必要がある中間層 EO システムを利用する場合があります。
*注意: この表は、タイプ II の海上対 UAV 作戦をサポートする地球外観測システムの中核となる性能指標の概要を示しています。ハイエンドとミッドティアのどちらを選択するかは、プラットフォームの統合射撃管制アーキテクチャとハードキル兵器スイートによって決まります。*

IV.ハードキル機器スイートの比較分析
ハードキル資産の選択を管理する中心的なロジックは、大量の UAV 飽和攻撃を伴う運用シナリオに合わせて、攻撃と防御のコスト交換比に対する破壊確率のバランスをとることにあります。交戦あたりの迎撃コストは、装備の種類によって 8 桁も異なります。電子対抗手段 (ECM) システムのコストは 1 回の迎撃あたり約 0.01 ドルですが、先進的な防空迎撃機の単価は 475 万ドルにもなります。この大幅なコストの違いは、基本的に異なる運用経済モデルに反映され、すべてのハードウェアは、現実世界の運用パラメータとタイプ II 対 UAV ミッションの予算要求に対する互換性を評価する必要があります。
1. 最新鋭防空ミサイル (パトリオット PAC-3、NASAMS、IRIS-T SLM): 非常に高い撃墜確率を誇りますが、1 個あたり 20,000 ドルから 50,000 ドルの価格の UAV に対して、防御対攻撃のコスト交換比率は 100:1 を超え、防衛部隊に法外な経済的負担を課します。さらに、そのかなりの重量と出力により、小型 USV との互換性がなくなり、Tier III 長距離防空任務のみに配備が制限され、Type II 対 UAV 任務には不適格となります。
2. プログラム可能なエアバースト艦砲システム: 迎撃あたりのコスト面で説得力のある利点を提供しますが、小口径艦砲では有効射程が不十分であり、大口径速射艦砲では USV 統合には管理不可能な重量と出力負荷がかかります。有効射程は 3 ～ 5 キロメートルで、誤差が最小限に抑えられます。一次迎撃に失敗すると、実質的に二次交戦の機会が失われてしまいます。これらのシステムは大型軍艦と海岸の固定砲台にのみ適しており、前方展開された USV の遮蔽と防御をサポートすることはできません。
3. 電子戦 (EW) システム: 手動操縦と衛星航法に依存するタイプ I の小型 UAV に対しては非常に効果的ですが、慣性航法、強化された衛星航法、地形マッチング、および AI ビジョンベースの自律航法によって誘導されるタイプ II の自律型海上 UAV に対してはほとんど効果がありません。最新の UAV の完全自律型ターミナル飛行を目指す業界の傾向により、EW システムからタイプ II 対 UAV ミッションの中核機能が剥奪され、補助的なサポートの役割のみに追いやられています。
4. 指向性エネルギー兵器: 迎撃あたりのコストがほぼゼロで、仮想弾倉の深さが無制限であるため、広範かつ長期的な運用上の有用性が期待できます。しかし、持続的な戦闘作戦には数百キロワットの出力が必要であり、現在中型および小型の USV ではこのしきい値を満たすことができません。さらに、海上の大気条件によりレーザー光線が減衰および散乱し、戦闘効率が大幅に低下します。このテクノロジーは依然として成熟を繰り返しており、現時点では主要なハードキル資産としての完全な運用可能性を欠いています。
5. 迎撃型 UAV: 迎撃あたりのコストは低いものの、プロペラ駆動の迎撃型 UAV は時速 300 キロメートル未満で最高速度に達するため、固有の速度制限が生じ、時速 500 ～ 650 キロメートルで移動するジェット駆動の海上 UAV の交戦を妨げます。速度を上げるためにロケット推進を組み込んだアップグレードでさえ、その形状要素と調達コストが精密誘導ミサイルに近くなり、本来のコスト上の利点が失われます。海上戦闘には、層状の迎撃障壁を確立するための地形的な遮蔽物がありません。さらに、ヒットアンドフライ迎撃型 UAV は手動操縦に依存しており、自律的なターゲットハンドオフ機能が欠けているため、大量の UAV 飽和攻撃に直面した場合、迎撃効率に厳しい上限が課せられます。

V. 最適な撃破ソリューション: 軽量の精密誘導ミサイル
すべての技術ソリューションを包括的に相互比較すると、最終的な結論が得られます。Tier III 防空ミサイルは、大量の UAV 攻撃に対抗する際に持続不可能なコストを発生させます。海軍砲と指向性エネルギー兵器は、小型の無人戦闘プラットフォームに統合できない限り、物理的限界と技術的未熟さによって制約されています。迎撃型 UAV と電子戦システムは、タイプ II UAV のスピード エッジと自律ターミナル飛行機能により、運用上の障害に悩まされます。セミアクティブレーザーと赤外線/イメージング赤外線誘導を利用した軽量精密誘導ミサイルのみが、USVプラットフォームでの実証済みの運用検証により、高い撃墜確率、迅速な応答、制御可能な防御攻撃コスト比を組み合わせた、優れた総合性能を実現します。
2 種類のミサイルは戦術的な補完性を備えています。セミアクティブ レーザー誘導ミサイルは最大 5 キロメートルの迎撃範囲を提供し、1 回の出撃で複数の目標を順次攻撃して継続的な作戦を維持できます。赤外線/画像赤外線ミサイルは、最大迎撃距離 8 キロメートルのファイア・アンド・フォーゲット・モードで動作します。発射後、EO システムはターゲットのロックから解放され、直ちに次の迎撃シーケンスを開始し、UAV の飽和攻撃を効果的に無力化することができます。両方のタイプのミサイルを共発射装置に統合することで、単一バリアント兵器の戦術的欠点が相殺され、完全な階層型迎撃アーキテクチャが確立されます。

VI.核となる結論
完全なキル チェーンのエンドツーエンド分析により、次の 3 つの決定的な結果が得られます。
1. 検出フェーズは、コンパクトなアクティブ フェーズド アレイ レーダーに依存する必要があります。従来の機械的にスキャンされるレーダーは、USVペイロードの制約内で低RCS目標検出と複数目標追跡を達成できず、現代の海上対UAV戦争の運用要件を満たしていません。
2. 識別および火災制御段階では、昼光、中波赤外線、短波赤外線帯域をカバーする統合型マルチスペクトル EO システムを採用する必要があります。シングルチャンネル EO ハードウェアは、複雑な海況、夜間の活動、高湿度の海洋大気環境に適応できず、実際の戦闘条件下ではすぐに故障します。
3. 現在利用可能な最適なハードキルソリューションは、共同発売されたセミアクティブレーザー誘導ミサイルと赤外線/画像赤外線軽量ミサイルの組み合わせスイートです。これは依然として、持続可能な運用コスト、技術の成熟度、無人地上車両プラットフォームとの互換性という 3 つの中核基準を同時に満たす唯一のハードキル兵器の組み合わせです。

タイプ II の海上 UAV によってもたらされる蔓延する脅威に対して、結論は明確です。海上の対 UAV 作戦がキル チェーンを閉鎖し、標的の侵入を排除できるかどうかは、配備されたセンサーとハードキル資産がタイプ II の UAV 脅威の物理的特性とコスト ダイナミクスに合わせて正確に調整されているかどうかに完全にかかっています。