陸軍114年無人機反制系統採購案は、我が国における反無人機システムがプロトタイプから量産・配備へ移行する重大な試練となった。陸軍は114年に26セットの固定式無人機反制系統の調達を計画し、創未來公司が約新台湾ドル9.8億元で落札した。しかし、115年の再検査でも契約仕様を満たさず、115年7月に国防部へ解約手続きの報告がなされた。

創未來公司は111年に国防部が金門貴山据点で実施したテストに参加し、戦場環境での実測経験を有している。また、国家安全会議が112年に主導した国防工業発展基金による重点支援対象企業でもある。それにもかかわらず、なぜ114年に26セットの固定式無人機反制系統を落札した後、陸軍による検収テストで契約仕様を満たせなかったのか? 主な原因を以下に分析する。

一、POC通過は量産検収合格を保証しない

POCはProof of Conceptの略で、「概念実証」を意味する。POCは通常、「特定の場所・特定の目標・既知の航路・限られた機数という条件下で、個別装備が規定された機能を達成すること」を証明するものであり、国軍の武器取得プロセスでは「キーテクノロジー」と「デモンストレーション確認」の中間段階に相当する。技術的準備レベル(Technology Readiness Level, TRL)で説明すると、TRL6に相当し、システムのプロトタイプ段階である。

一方、量産検収は、量産装備が作戦環境下で、複数機・複数目標・長時間運用という条件下でも、契約仕様の要求を安定的に再現できることを証明する必要がある。合格とされるTRLは8に相当し、量産可能なシステム段階である。言い換えれば、POCは「実現可能性」を証明するものであり、検収は「信頼性と配備可能性」を証明するものであり、両者は全く異なる。詳細な比較は以下の通りである。

| 検証レベル | POC条件 | 量産検収の実際要求 | | --- | --- | --- | | 目標 | 単一・既知機種の成功反制 | 複数機種・複数機・複数方向の目標捕捉と成功反制 | | 航路 | 事前計画 | 異なる高度・方位・接近角 | | 環境 | 単純なテスト環境 | 複雑な電磁環境(車両・地形・海面雑音・電磁干渉など) | | システム | 展示用設備の機能 | レーダー・受動RF・C2・干渉を含む完全な指揮統制システム | | 標本 | 工学試作機・専門家による調整 | 量産機の一貫性と操作の再現性 | | 成功基準 | 機能ベースラインに適合 | 規定機数・予定運用環境で継続的に機能し、故障しない |

二、創未來案件が検収に不合格となった可能性のある技術的要因

陸軍はまだ完全なテスト報告を公表していないが、現時点で判明している情報と反無人機システムの工学的原理から推論すると、失敗の原因は以下の通りと考えられる。

(一)6キロメートルでの探知とは「見える」だけでなく、目標の「航跡」を確立すること

レーダーが瞬間的なエコーを受信したとしても、システムが目標を「探知」し、C2交戦に使用可能な航跡を生成できたとは限らない。通常、「発見→連続スキャンで確認→雑音除去→航跡描画→速度・方向・高度の算出→目標分類→対処判断→最終的に干渉システムの対処と結果報告」というプロセスを経る必要がある。創未來の主動レーダーは6キロメートルでの探知に至らず、信頼できる航跡を確立できなかったため、分類・判断・干渉に十分な時間がなく、防御距離が不足したと考えられる。

(二)小型無人機のRCS(レーダー断面積)は定数ではない

一般的な小型無人機のRCSは非常に小さく、約0.01平方メートルである。しかも、無人機の実際のRCSは、機体の向き・ピッチ角・金属部品の配置・機体素材・回転翼の位相・環境背景・地表付近飛行などの要因で変動する。レーダーの最大探知距離はRCSの約4乗根に比例するため、目標が向きを変えて有効RCSが低下すると、もともと6キロメートルで探知できた目標も、安定した航跡を確立できなくなる可能性がある。

(三)背景雑音による誤警報または見逃し

低空の反無人機レーダーが最も困難なのは空ではなく、地面の複雑なエコーまたは海面雑音の影響である。反無人機レーダーは、鳥・車両・葉っぱ・旗・建物・海面または地面の反射といった雑音と、実際に小さな無人機との間で、レーダー・RFデータを融合し、アルゴリズムで雑音をフィルタリングして小型無人機の航跡を確立しなければならない。フィルタリングの閾値を緩めすぎると大量の偽航跡が発生し、誤警報が多くなる。逆に誤警報を抑えるために閾値を厳しくしすぎると、低速・低高度・小型の目標を見逃し、見逃し警報が発生する可能性がある。

(四)複数機の目標テストが明らかにしたシステムの判断能力の限界

単機の無人機がテストを通過しても、複数機または複数波の目標でも通過できるとは限らない。複数目標条件下では、システムのボトルネックとして、レーダーが同時に安定追跡できる航跡数・C2データの更新率・RFセンサーが同時に復調または方向探知できる能力・干渉器が同時に生成できる有効ビーム数・干渉周波数と目標通信周波数の一致・武器の割り当てと再交戦ロジック、およびオペレーターの処理負荷などが考えられる。したがって、システムが複数の無人機を同時に処理する能力が低すぎると、攻撃側が飽和攻撃を行い、目標到達率がシステムの処理率を超えることで、無人機防御が突破される可能性がある。

(五)4キロメートルでの干渉は出力だけでなく、完全なリンク対処能力が必要

4キロメートル外で目標を反制するためには、システムは4キロメートルになってから作業を開始するのではなく、それより早くすべての処理を完了しなければならない。仮に無人機が時速100キロメートルで接近すると、6キロメートルから4キロメートルまで約72秒しかかからない。この72秒の間にすべての処理を完了しなければならない。そうでなければ、干渉器自体が4キロメートルの干渉能力を持っていても、C2リンクの演算遅延により、契約距離の前に効果を発揮できず、数機の無人機に突破される可能性がある。

陸軍の無人機反制系統案件は幾度かの波乱を経て、最終的に解約へと至った。そこから得られる教訓は以下の通りである。

POCは淘汰メカニズムであり、評価プロセスではない

POCの目的は、このシステムがそもそも実現可能かどうか、その後作戦要件を満たせるかどうかを早期に明らかにすることにある。POCでは、探知距離・継続追跡・目標識別・干渉効果・反応時間・多目標処理といった、コアな作戦能力に関わる項目については、加重総合評価で処理すべきではない。あるコア機能が最低基準を満たしていない場合、他の文書・プレゼン・非コア性能の得点が高くても、通過させてはならない。

反無人機システムの核心は、完全な意思決定リンク対処能力にある

反無人機システムでは、メーカーが主動レーダー・受動探知システム・干渉システム・操作台を寄せ集めることを許してはならない。キーリスクはシステム統合にあり、データを融合し、信頼できる航跡を確立し、即時に分類・判断・干渉という完全なリンク対処能力を備えなければならない。国内の無人機防御システムの能力を総合的に見ると、長期にわたり軍規格の反無人機システムを開発し、納入実績を持つ中科院のみが達成可能な能力を有している。したがって、米軍と同様に、まず仕様要件を提示し、メーカーに各サブシステムを統合・開発させた後、作戦評価方式で検証し、合格したメーカーのみを対象に選定型入札を行うことが合理的な調達方法である。これにより、メーカーが納期遅延罰則や資格停止を恐れて参入をためらうことを避けられる。

一度に未成熟なシステムを調達することはリスクが高すぎる

一度に26セットを調達すれば、単価を下げて配備を加速できるが、その前提はシステムがすでに成熟していることである。技術がまだ成熟していない状態で大量調達を行うと、失敗リスクが高まり、一度失敗すれば建軍スケジュール・予算・配備・戦備に同時にギャップが生じる。堅実な方法は、第一段階でまず2セットのプロトタイプを開発(工学開発)、第二段階で小量生産を行い、整備率と運用効果を確認した後に全面量産を行うことである。

商用仕様の予算で軍用仕様のシステムを調達する

軍用仕様の低RCS目標防御システムについて、外資系の主動レーダーの報価は近い1億元に達し、また中科院が桃園空港に製造・配備したシステムは1セットあたり近い2億元である。一方、陸軍の全セットは1セットあたり3千余万円しか予算化されておらず、市場相場よりはるかに低い。国内メーカーにとって、仕様要件を満たすことは事実上不可能な任務である。作戦要件に基づいて適切な仕様を再検討するか、市場調査を十分に行い、コストを適切に反映する必要がある。

無人機防御は100%不可能である

無人機は抗干渉能力を絶えず進化させる「矛」であり、無人機反制はそれに対応して進化する「盾」である。しかし、小型無人機の干渉能力は日進月歩であり、「矛と盾」の宿命は繰り返される。そのRCSも飛行姿勢によって変化する。したがって、現行の100%反制という検収方式は適度に見直し・調整すべきであり、ミサイル迎撃率の方式を参考にすることも検討すべきである。

三、警視庁115年無人機防御システム案件は再び同じ過ちを繰り返すのか?

警視庁115年無人機防御システムの仕様は5キロメートルに低下(RCS未規定);主動レーダーは使用シーンに応じて360度をカバーする必要がある(面数未規定)とし、垂直スキャンも要求しており、コストが算出できない;受動探知システムは稀な接続機能を規定しているが、既知の通信プロトコルを持つ無人機にしか有効ではない;さらに、検収テストでは2機の既知の無人機を使用することを明記している。全体的に見ると、陸軍の入札仕様に比べて大幅に低下しており、既知の無人機に対してのみ反制可能であり、重要インフラのレジリエンスを確保できる防御能力かどうかは疑問視されている。以下に分析する。

無人機防御システム入札案件の第一段階では疑義を受け付けず、第二段階公告後に疑義を受け付け・処理するため、第一段階の入札メーカーが統合時にコストおよび主要サプライヤーの能力を確認できない。多くのメーカーはまず資格審査を通過し、第二段階で詳細仕様に基づいてシステム能力とサプライヤー選定を再検討する戦略を取っている。そのため、警視庁は入札メーカーの技術能力を確実に把握できない。

115年無人機防御システムでは、代替案で当初の主要システムを置き換えることを許可していない。契約仕様に制限され、技術革新や技術進歩による性能向上の余地が低下している。その後、技術が未成熟であることが判明した場合、元のメーカーが供給できない場合、またはインターフェース統合ができない場合、調整・向上の余地が乏しくなる可能性がある。

特殊資格の実績範囲が広すぎるため、一般的な電気・情報通信・

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  • 出典:PR Times
  • 分類:ニュース
  • 製品・サービス:無人機対抗システム / 反無人機レーダー