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潜水艦に連絡する方法?

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なんてばかげた質問でしょうか? 「潜水艦に連絡する」
衛星電話を取り、電話をかけます。インマルサットやイリジウムなどの商用衛星通信システムを使用すると、モスクワのオフィスを離れることなく南極に到達できます。唯一のマイナスは、通話のコストが高いことですが、国防省とロスコスモスには、おそらくかなりの割引がある内部「企業プログラム」があります...
実際、インターネット、グロナス、ワイヤレスデータ伝送システムの時代、潜水艦との通信の問題は無意味で、あまり機知に富んでいない冗談のように思えるかもしれません。ラジオの発明から120年後、どのような問題があるのでしょうか
しかし、唯一の問題があります-ボートは、飛行機や水上艦とは異なり、海の深さで移動し、通常のHF、VHF、LFラジオ局のコールサインにまったく反応しません-塩辛い海水は優れた電解質であり、信号を確実に抑制します
まあ...必要であれば、ボートは潜望鏡の深さまで浮かび、無線アンテナを伸ばし、海岸との通信セッションを行うことができます。問題は解決しましたか?
残念なことに、すべてがそれほど単純ではありません。現代の原子力船は、数か月間水中に留まることができますが、計画的な通信セッションを行うために浮上するのはたまにしかありません。質問の主な重要性は、沿岸から潜水艦への信頼できる情報伝達です。重要な命令を放送するために、次の予定された通信セッションまで本当に1日以上待つ必要がありますか?
言い換えれば、核戦争の勃発時には、潜水艦ミサイル空母は役に立たないという危険を冒している-表面上で戦闘が盛んになっているとき、ボートは「二階」で起こっている悲劇的な出来事に気づかずに世界海の深部で静かにG8を書き続けるだろう。しかし、報復的な核攻撃はどうでしょうか?なぜ時間内に配備できないのに海上核軍隊が必要なのですか?
海底に潜んでいる潜水艦に連絡する方法を教えてください
最初の方法は非常に論理的でシンプルであると同時に、実際に実装することは非常に困難であり、そのようなシステムの範囲には多くの要望が残されています。私たちは、水中音響通信について話している-電磁波とは異なり、音波は空気よりもはるかに海洋環境で伝播します-深さ100メートルでの音速は1468 m / sです!
底に強力なハイドロホンまたは爆発物を設置することだけが残っています。一定の間隔での一連の爆発により、潜水艦に無線で重要な暗号を出現させて受信する必要性が明確に示されます。この方法は沿岸地帯での運用に適していますが、太平洋を「叫ぶ」ことはできません。さもないと、必要な爆発力がすべての合理的な制限を超え、その結果生じる津波がモスクワからニューヨークまですべてを洗い流します
もちろん、何百何千キロメートルものケーブルを底に沿って敷設することができます-戦略ミサイル空母と多目的原子力潜水艦の最も可能性の高い場所のエリアに設置されたハイドロフォンに
デア・ゴリアテ。高所恐怖症
自然の法則を回避することは不可能ですが、それぞれのルールには独自の例外があります。海面は、長波、中波、短波、超短波に対して透明ではありません。同時に、電離層から反射された超長波は、数千キロメートルにわたって地平線を超えて容易に伝播し、海洋の深部に侵入することができます
解決策が見つかりました-超長波上の通信システム。そして、潜水艦との通信という些細な問題は解決されました!
しかし、なぜハムやラジオの専門家全員がそのようなつまらない表情で座っているのでしょうか?
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電波の侵入深さの周波数依存性
VLF(非常に低い周波数)-非常に低い周波数
ELF(非常に低い周波数)-非常に低い周波数

超長波は、波長が10キロメートルを超える電波です。この場合、3〜30 kHzの範囲の非常に低い周波数(VLF)の範囲、いわゆる「ミリ波」ラジオでこの範囲を探すことさえしないでください-非常に長い波で作業するには、長さ数キロメートルの途方もないサイズのアンテナが必要です-民間のラジオ局のどれも「世界の波」の範囲で動作しません
アンテナの巨大な寸法-これは、VLFラジオ局の作成に対する主な障害です
それでも、この分野の研究は20世紀の前半に行われました-その結果は信じられないほどのDer Goliath(「ゴリアテ」)でした。ドイツの「wunderwaffe」のもう1つの代表は、Kriegsmarineの利益のために作成された世界初の超長波ラジオ局です。ゴリアテ信号は、喜望峰の地域の潜水艦によって自信を持って受信されましたが、超送信機から放射された電波は水深30メートルまで浸透する可能性がありました

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「ゴリアス」の眺めは驚くべきものです。送信VLFアンテナは、高さ210メートルの3つの中央支柱の周りに取り付けられた3つの傘部品で構成され、アンテナの角度は高さ170メートルの15のマストに取り付けられています。同様に、各アンテナシートは、一辺が400 mの6つの正三角形で構成されており、可動アルミニウムシース内のスチールケーブルのシステムです。アンテナのウェブ張力は7トンのカウンターウェイトです
最大送信機電力は1.8メガワットです。動作範囲は15〜60 kHz、波長は5000〜20 000 mです。データ転送速度は最大300ビット/秒です
カルベ郊外の壮大なラジオ局の設置は、1943年の春に完了しました。ゴリアテは2年間、クリーグスマリンの利益に貢献し、1945年4月にアメリカ軍に「オブジェクト」が捕獲されるまで、大西洋での「オオカミの群れ」の行動を調整しました。しばらくして、このエリアはソビエト政権の管理下にありました。駅はすぐに解体され、ソ連に運ばれました
60年間、ドイツ人はロシア人がどこでゴリアテを隠したのか疑問に思っていました。これらの野bar人は本当にドイツのデザイン思想の傑作を爪に入れましたか?
XXI世紀の初めに謎が解き放たれた-ドイツの新聞は「センセーション!」ゴリアテ「発見!駅はまだ作動状態にある!」と大々的に報道された

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高いゴリアテのマストは、ニジニノヴゴロド地域のクストフスキー地区で、ドルジニーの村の近くで上空に舞い上がりました-トロフィーの超送信機はここから放送されています。ゴリアテを復元する決定は1949年に行われ、最初の放送は1952年12月27日に行われましたそして今、60年以上にわたり、伝説のゴリアテは祖国を警戒しており、水面下で海軍の潜水艦と通信し、ベータ正確なタイムサービスの送信機となっています
ゴリアテの能力に感銘を受けたソビエトの専門家はそこに留まらず、ドイツのアイデアを開発しました。 1964年、海軍の第43通信センターとして知られる、さらに壮大な新しいラジオ局が、ビレイカ市(ベラルーシ共和国)から7 kmに建設されました
今日、バイレカ近郊のVLFラジオ局は、セヴァストポリの海軍基地であるバイコヌール宇宙基地、コーカサスと中央アジアの基地とともに、ロシア連邦の既存の外国軍事施設の1つです。ロシア海軍の約300人の士官と船員がVileykaコミュニケーションセンターに勤務しており、ベラルーシの一般市民は数えていません。法的には、オブジェクトは軍事基地のステータスを持たず、無線局の領土は2020年まで自由に使用できるようにロシアに移されました。
ロシア海軍の第43通信センターの主な魅力は、もちろん、ドイツのゴリアテをイメージして作成されたVLF無線送信機Antey(RJH69)です。新しいステーションは、捕獲されたドイツの機器よりもはるかに大きく、より完璧です。中央サポートの高さは305 mに増加し、側面のマストの高さは270メートルに達しました。アンテナの送信に加えて、650ヘクタールの領土には、高度に保護された地下バンカーを含む多くの技術的な建物があります

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ロシア海軍の第43通信センターは、大西洋、インド、北太平洋で警戒態勢にある原子力潜水艦との通信を提供しています。主な機能に加えて、巨大アンテナ複合体は空軍、戦略ミサイル軍、ロシア連邦の宇宙軍の利益のために使用することができ、アンティーは電子偵察と電子戦にも使用され、ベータタイム送信機の1つです
強力なゴリアテとアンテイの無線送信機は、北半球および地球の南半球のより広い地域で信頼できる長波通信を提供します。しかし、潜水艦の戦闘パトロールエリアが南大西洋または太平洋の赤道緯度にシフトしたらどうなるでしょうか?
特別な場合のために、海軍航空には特別な装備があります:Tu-142MR Orelリピーター航空機(NATO分類Bear-J)-海軍の核力制御のための予備システムの不可欠な部分です

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1970年代後半に、Tu-142対潜水艦機(これはT-95戦略爆撃機の改良版)に基づいて作成されたイーグルは、最初の貨物室の代わりにけん引ボビンがあり、検索機器がないことで先駆者とは異なりますFrigate VLF無線送信機の8600メートルのアンテナ。超長波ステーションに加えて、Tu-142MPには通常の電波の範囲で作業するための複雑な通信機器があります(航空機は空中に立ち上がっていなくても強力なHFリピーターの機能を実行できます)。
2000年代の初めには、このタイプのいくつかの車両が第568守備隊の第3飛行隊にまだリストされていたことが知られています。混合太平洋航空​​航空連隊
もちろん、中継機の使用は強制的な(バックアップ)半分の措置に過ぎません-実際の紛争の場合、Tu-142MRは敵の航空機によって簡単に傍受される可能性があり、さらに、特定の広場を旋回する航空機は水中ミサイルキャリアを覆い隠し、潜水艦の位置を明確に敵に示します
船員は、世界海の隅々で戦闘パトロール中の原子力潜水艦の指揮官に国の軍事政治指導者の命令をタイムリーに配信するための非常に信頼できる手段を必要としていました。水柱を数十メートルしか貫通しない超長波とは異なり、新しい通信システムは、100メートル以上の深さで緊急メッセージを確実に受信する必要があります
はい...シグナルマンにとって非常に重要な技術的問題が生じました。
ゼウス
... 1990年代初頭、スタンフォード大学(カリフォルニア)の科学者は、ラジオエンジニアリングとラジオ放送の分野の研究に関する多くの興味深い声明を発表しました。アメリカ人は異常な現象を目撃しています-地球のすべての大陸に定期的に設置されている科学無線機器は、定期的に、82 Hz(または、よりわかりやすい形式で0.000082 MHz)の周波数で奇妙な繰り返し信号を捕捉します。指定された周波数は、極低周波(ELF)範囲を指します。この場合、巨大な波長は3658.5 km(地球の直径の1/4)です

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2000年8月12日08:40 UTCに記録されたZEUSAの16分間の送信

1回のセッションでの転送レート-5〜15分ごとに3文字。信号は地球の地殻から直接来ます-研究者は、惑星自体が彼らと話しているという神秘的な感覚を持っています
神秘主義は多くの中世の隠蔽者であり、高度なヤンキースは、地球の反対側にある信じられないほどのELF送信機を扱っていることにすぐに気付きました。どこ?どこで-ロシアでは明らかです。これらの狂ったロシア人は、暗号化されたメッセージを送信するための巨大なアンテナとしてそれを使用して、惑星全体を「鞭打ち」したようです

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秘密の天体「ZEUS」は、軍用飛行場セベロモルスク-3(コラ半島)の南18キロに位置しています。 Googleマップでは、2つのクリアリング(対角線上)がはっきりと表示され、森林のツンドラ上を20キロメートル(インターネットソースの多くは30から60キロメートルの長さを示します)に広がっています。さらに、技術的な建物、構造、アクセス道路、 -2本のメインラインの西側を走行するキロメートル
「フィーダー」(漁師は何が問題かをすぐに推測します)でクリアしますが、アンテナと間違われることがあります。実際、これらは2つの巨大な「電極」であり、これらを介して30 MWの容量の放電を駆動します。アンテナは地球そのものです
システムを設置するこの場所の選択は、地元の土壌の低い伝導率によって説明されます-2〜3キロメートルの接触井戸の深さで、電気インパルスは地球の腸に深く浸透し、惑星を貫通します。巨大なELFジェネレーターのパルスは、南極の科学ステーションでもはっきりと記録されています
提示されたスキームには欠点があります-かさばるサイズと非常に低い効率。送信機の途方もない電力にもかかわらず、出力電力は数ワットです。さらに、このような長波の受信には、かなりの技術的困難も伴います
ゼウスの信号の受信は、潜水艦が最大200メートルの深さで、約1キロメートルの長さの牽引されたアンテナまで移動している間に行われます。 ZEUSシステムは非常に低いデータ転送速度(数分で1バイト)のため、最も単純なエンコードされたメッセージの送信に使用されます。たとえば、「浮上(ビーコンを解放)して衛星経由でメッセージを聞く」などです。
公平を期すために、冷戦中に米国でこのような計画が初めて考案されたのは注目に値します。1968年に、サングイン(「楽観的」)というコードネームの秘密の海軍施設のプロジェクトが提案されました。ヤンキースはウィスコンシンの森林面積、補助装置と発電機を収容する6,000マイルの地下ケーブルと100の高度に保護されたバンカーで構成されています。作成者が考えたように、このシステムは核爆発に耐え、ミサイル攻撃信号の信頼できる放送を世界海のあらゆる地域の米海軍のすべての原子潜水艦に提供することができました

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アメリカELF送信機(ウィスコンシン州クラムレイク1982)

1977-1984年、プロジェクトはシーファーラーシステム(「マリナー」)の形であまり馬鹿げた形で実装され、そのアンテナはクラムレイク(ウィスコンシン)と米国空軍ソーヤー(ミシガン)にありました。アメリカELF設備の動作周波数は76 Hz(波長3947.4 km)です。船員の送信機の電力は3 MWです。このシステムは2004年に戦闘任務から除外されました
現在、潜水艦との通信の問題を解決するための有望な分野は、青緑色スペクトルレーザー(0.42〜0.53μm)の使用です。このレーザーの損失は最小限で、水域環境を克服し、300メートルの深さまで浸透します。正確なビーム位置の明確な困難に加えて、この回路の「つまずき」はエミッターの高電力要件です。最初のオプションには、大型の反射リフレクターを備えた衛星トランスポンダーの使用が含まれます。リピーターなしのオプションは、軌道上に強力なエネルギー源の存在を提供します-10 Wレーザーに電力を供給するには、2桁高い出力の発電所が必要です
結論として、国内海軍は世界の2つの艦隊のうちの1つであり、海軍の核軍隊を完全に補完していることは注目に値します。十分な数の空母、ミサイル、弾頭に加えて、わが国では、潜水艦との通信システムを作成する分野で本格的な研究が行われています

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第二次世界大戦中のゴリアテ

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コマンドおよび通信機ボーイングE-6マーキュリー、弾道ミサイル(SSBN)を搭載した原子力潜水艦とのバックアップ通信システムの要素

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潜水艦はどうやって海中で通信を行っているのか?

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海の中を潜って作戦を遂行する潜水艦は、一度潜ってしまうと何時間、何日あるいは何カ月も浮上しないことがよくあります。四方八方が全て海という状況で潜水艦はどうやって他艦や地上とコミュニケーションを取っていたのか、海中での通信の歴史について、技術系ニュースブログのHackadayが解説しています
潜水艦が本格的に戦場で活躍するようになった第一次世界大戦では、潜水艦は一度海中に潜水してしまうと、再び海面まで浮上しなければ基地局や他艦と通信を行うことができませんでした。しかし、当時の潜水艦は基本的に水上艦艇として活動しており、潜水するのは攻撃時や追跡を回避する時に限られていたため、潜水中に通信が不可能になっても特に問題はなかったそうです

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第二次世界大戦時、ドイツ海軍潜水艦隊司令長官だったカール・デーニッツが、複数の潜水艦で連携を取りながら敵の輸送船団を攻撃する群狼作戦を考案し、潜水艦も積極的に通信することが求められるようになりました。しかし、当時の潜水艦は他艦との連絡を短波無線で行っており、無線機を使うためには水面に浮上する必要がある上に、通信の内容を敵に探知される可能性がありました

ドイツと同様の作戦を実行していたアメリカ海軍は、潜水艦が水中でも通信できるようにするために、「AN/BQC-1A」、別名「ガートルード」という通信機を導入しました

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ガートルードはバッテリー駆動の水中電話で、アマチュア無線機では一般的なSSB通信方式を採用していました。ガートルードはおよそ4~5kmの範囲にいるソナー配備済みの他艦を24.26kHzの超音波で呼び出すことが可能で、およそ365m以内の距離であれば8.3375kHzから11.0875kHzの搬送波で音声通信をすることができました。ただし、塩分を含む海水中は空気中よりも電波干渉が強いため、信号の減衰や損失が発生しやすかったそうです

第二次世界大戦が終わり、数カ月にわたって潜水活動を行える原子力潜水艦が登場すると、潜水艦の役割は「連携を取りながら敵輸送船を攻撃するユニット」から「海から核ミサイルを発射できるユニット」に変化。そのため、潜水艦のステルス性はこれまで以上に重視されるようになりました

しかし、潜水艦から陸上に向けて信号を送信することは自分の居場所をばらすことになる上に、大きな容量のデータを送信できるだけの設備を潜水艦内に整えるのは難しいものがあります。そのため、冷戦時代の潜水艦の通信システムには「陸上の送信局から発信された戦術命令を、ステルス性を損なわずに受信すること」が求められることとなりました

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通信に使われる電波は、周波数によってその性質が大きく変化します。3MHz~30MHzの短波帯(HF)と30kHz~300kHzの長波帯(LF)は、陸上であれば電離層での屈折によって地球全体まで到達することが可能ですが、海水中では急速に減衰してしまうため、海中にいる潜水艦との通信に使うには向いていません

3kHz~30kHzの超長波帯(VLF)だと、水深20メートルまで通信することは可能ですが、潜水艦のステルス性を確保するには十分な深さではありません。しかし、さらにもっと低い周波数となる3Hz~300Hzの極超長波帯(ELF)だと、水深120メートルという十分な深さまで通信可能になるとのこと。そこで、アメリカ海軍は1968年に「Project Sanguine」と呼ばれるプロジェクトを推進し、ELFでの通信システムの構築を計画しました

ただし、ELFは電波を送信するためには巨大なアンテナと高出力の送信機が必要となります。そこで、Project Sanguineでは、アメリカ北部・ウィスコンシン州の州土40%近くにアンテナケーブルを埋めて800メガワットの電力で稼働する高出力の巨大送信局を建設しました

送信機はウィスコンシン州とミシガン州に建設されました。花こう岩の岩盤に打ち込まれた木製の支柱に張られたアンテナの長さはおよそ22~44kmで、通電するとELFを発信する巨大な磁場が生成されました。つまり、巨大な岩盤をまるごと無線通信用のアンテナにしてしまうというわけです

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しかし、ELFによる潜水艦との通信システムは反戦団体や環境団体から「予算の無駄遣いだ」「電磁波が周囲の環境に与える影響を無視している」と猛反対を受けることとなりました。また、アメリカ北部に建設された巨大送信機はアメリカ南部・フロリダ半島沖の水深122メートルにメッセージを送ることができたそうですが、帯域幅が非常に狭かったため、3文字の短縮暗号を送信するのに15分もかかってしまったとのこと。さらに、通信技術の進化によって「空中の巨大輸送機を中継ポイントにしてVLFやHFによる通信を行う」という方法が確立されたため、このELFによる通信システムは2004年で廃止されました。


海の中からインターネットアクセス――光を使った水中ワイヤレスシステム「Aqua-Fi」

そして現代になり、水中での通信技術はさらに進化を遂げています。2020年6月に発表された論文では、Raspberry Piを含む既製のコンポーネント、LED、レーザーを使って水中でインターネットの無線接続を可能にするシステム「Aqua-Fi」が発表されています。キングアブドラ科学技術大学の研究チームによる実験では、防水スマートフォンと青~緑色のレーザーを使うことで、2.11Mbpsという速度でSkype通話を行うことに成功したとのこと。

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ayは「Aqua-Fiが潜水艦のネットワークとして将来的に応用可能であるとは考えにくいですが、このようなシステムがサポートできるのは海中の戦争だけではありません」とコメントたとえば太陽電池式のブイによってAqua-Fiのアクセスポイントを作ることで、ダイバーや遠隔操作の海中探査機などがインターネットへの常時接続を利用できる可能性を示唆し、海洋生物学や地質学、自然保護、スポーツやレクリエーションに十分応用できると論じました


サウジアラビア・アブドラ王立科学技術大学(KAUST)は、データ送信ができる水中ワイヤレスシステム「Aqua-Fi」を開発した。ダイバーが海中からLEDやレーザーによる光ビームを介して、マルチメディア通信することが可能になるシステムで、2020年6月9日、『IEEE Communications Magazine』に掲載されている

学術的にも産業的にも水中環境を詳細に監視、調査したいというニーズは多いが、水中からインターネットに接続するのは容易ではない。水中で通信を行う手法としては、無線や音響、可視光などによって実現可能だが、無線は到達距離が短く、音響はデータレートが遅く、可視光は送信機から受信機へと妨げられることのない経路が必要になる

今回開発されたAqua-Fiのプロトタイプは、緑色のLEDまたは520nmのレーザー光を使用してデータを送信するものだ。LEDが近距離通信用の低エネルギーオプションで、より多くの電力を消費するレーザーを使って遠距離へとデータを伝送する

研究チームは、静水中で数m離れた2台のコンピューターを使い、マルチメディアデータを同時にアップロードおよびダウンロードするテストを実施した。最大データ転送速度は毎秒2.11メガバイト、平均遅延は往復で1.00ミリ秒だった

実際のアプリケーションでは、ダイバーのスマートフォンから水中装備に装着されたゲートウェイデバイスにデータを無線送信し、ゲートウェイが水面上のコンピューターに光ビームを介してデータを送信、そこから衛星回線を使ってインターネットに接続することになる

研究チームはAqua-Fiの実用化に向け、より高速な電子部品を用いてリンク品質と伝送範囲を改善することを考えている。また、動きのある水中で光ビームをレシーバーと完全に位置合わせするため、入射角度の広い球形レシーバーの採用を検討している



超長波


超長波(ちょうちょうは、VLF(Very Low Frequency))とは、3 - 30kHz周波数電波をいう[1][2]波長は10 - 100km、ミリアメートル波とも呼ばれる

概要

使用帯域幅は広く占有出来ず、オメガ航法標準電波など低速信号の送信や、深度およそ10 - 40メートル(周波数と水の塩分にも依存)の水中を透過出来るため水面付近の潜水艦との通信に用いられる。送信設備は非常に大規模で有事には攻撃対象になりやすく、アメリカ海軍TACAMO(Take Charge And Move Out)計画で航空機による通信中継を企図してE-6 マーキュリーを開発した。

受信にはスーパーヘテロダイン方式などの受信機の他、適切なアンテナ同調回路を使用すればアナログ-デジタル変換回路により復調することもできる。

超長波を使用する施設

過去に存在した施設



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ヴァールベリの無線局のVLF送信アンテナ


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TACAMO機、E-6マーキュリー。


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パンパニト」のVLF受信アンテナ








極超長波


極超長波(ごくちょうちょうは)とは、周波数超長波(VLF)よりも低い、3kHz以下の電波である。波長は100km以上となる。地球の持つシューマン共鳴の周波数帯域でもある

定義

極超長波の定義については、若干の揺れが生じている。国際電気通信連合ITU)においては、VLFよりも低周波にULFultra low frequency, 300Hz–3kHz)及びELFextremely low frequency, 3Hz–300Hz)の区分を設けている。

その上で、文部科学省のサイトではULF及びELFを極超長波[2]、経済産業省のパンフレットにおいてはULFを極超長波、ELFを超低周波としている。前田幹夫ほか(2013)では、SLFsuper low frequency, 30Hz–300Hz)の区分を加え、ULF・SLF・ELFを極超長波としている。英語圏でも定義には混乱があり、文献によってはELFを日本語の極超長波と同じ意味で用いている場合も多い。

通信

搬送波の周波数が極めて低く、通信速度の上限も極めて低い。テキストデータの場合、3文字の送信に15分も掛かるなど非常に低速である。また、送信設備のアンテナ長も90kmと極めて巨大になるために、通信設備の建設費用が高価である。従って、ELF帯以上の周波数の電波が到達しない場所と通信する場合に限り利用される。

極超長波は大地水中を通り抜ける。従って、通常の環境下での通信に利用される周波数の電波が急激に減衰して利用不可能になる場所との通信に利用される。例えば、鉱山内外での通信の他、海中を航行する潜水艦への短縮コードを用いた指令送信(潜水艦側からの返信は不可能)にも利用されている。

地震

いくつかの観測局が、地震の前に極超長波のスパイク状の信号が観測されたと報告している。例えば、1989年カリフォルニア州で発生したロマ・プリータ地震などである。この現象が地震の早期警戒システムに利用できるとして、地震と極超長波との関係が研究されている




シューマン共振

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シューマン共振(シューマンきょうしん)あるいはシューマン共鳴(シューマンきょうめい、Schumann resonance)は、地球の地表と電離層との間で極極超長波 (ELF) が反射をして、その波長がちょうど地球一周の距離の整数分の一に一致したものをいう。その周波数は7.83 Hz(一次)、 14.1 Hz(二次)、 20.3 Hz(三次)、……と多数存在する。常に共振し続けているので常時観測できる。

1952年、ドイツの物理学者であるヴィンフリート・オットー・シューマン (Winfried Otto Schumann, 当時米国イリノイ大学在籍) により発見された。

シューマン共振のエネルギー源は雷の放電や太陽風による電離層の震動だといわれている。




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━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━ ◆潜水艦の通信の仕組み|どうやって外と情報交換するの?  ━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━


通信

海中においては電波が減衰しやすいため、海中を航行する潜水艦に対しては、通常の短波極超短波などの通信は不可能であり、水中レーザー通信も実用化されていない。通信設備としては、比較的海中を透過しやすい超長波(VLF)などを利用し地上との通信を行うがVLFでは多量の情報を受信することが難しく、また潜水艦側からの発信もできないために、必要に応じて露頂し、短波・極超短波や衛星通信を行なう。

極超長波通信

極超長波(ULF)は海中深くまで到達するので、潜水艦は最大潜行深度付近で受信可能である。ただし、送信できるデータ量が非常に少ないので、大量の情報受信には向かない。また、ULFは送信するために、全長数十kmに渡る長大なアンテナ施設が必要で、有事の際にはこれらの施設の脆弱性に問題がある。陸上からの単方向通信であり、潜水艦からの送信は不可能である。

超長波通信

超長波(VLF)は海中深度10m程度まで到達するので、深度数メートル程度を潜行すれば受信可能である。実際はそこまで浅く潜ると発見される可能性が高まるが、曳航ブイまたはフローティング・アンテナを使用すれば、潜水艦本体は深深度で受信が可能となる。しかし、送信できる情報量が少ないので、大量の情報通信には向かない。また陸上からの単方向通信であり、潜水艦からの送信は不可能である。

送信するには巨大な地上アンテナ施設を使う他、潜水艦が存在する海域の上空で長いアンテナを曳航して電波を受信し、信号を別回線により地上へ伝送するTACAMO機(空中通信中継機)も利用されている。TACAMO機としてはE-6マーキュリーTu-142MRなどがある。

マイクロ波通信

通信衛星を利用できる国では、通信衛星との間でマイクロ波送信により送受信を行うことができる。マイクロ波は海中まで到達しないので、通信時には潜水艦のアンテナを海面上に露出させる必要があり、敵に探知される可能性が高まる。しかしマイクロ波は大量情報の送受信が可能なため圧縮通信を行なえば作業は短時間で済む。

水中音響通信

水中電話を利用することにより、潜航中の潜水艦同士や水上艦と通信を行なうことができる。また、海底の要所に音波を利用した通信中継装置を設置し、それを海底ケーブルで地上施設と結ぶ事で、潜水艦との通信を行う。冷戦時には、アメリカおよびソ連海軍が音響通信装置を多数敷設した。


潜水艦のアンテナ AN/OE-538




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海上自衛隊 えびの送信所



えびの送信所(えびのそうしんしょ)は、宮崎県えびの市大字大明司字六本原[1]に所在する海上自衛隊の送信所である。 所長は3等海佐

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麓からの眺望

概要

潜水艦向けの超長波(VLF)送信施設として新設されたものである。えびの市北部の丘陵上にあり、建設に際しては反対運動もあっ。1986年にえびの市に開設の打診がなされ、1991年(平成3年)に完成している

海上自衛隊では、潜水艦通信の充実を図り、1980年代初頭よりVLF送信施設の整備を検討していた五六中業にも整備が明記される等、重要施策であり、当初は福岡県での建設も検討されたが、最終的にはえびの市に建設された。

えびの送信所は、システム通信隊群中央システム通信隊が管理・運営を行っている。これ以前は日本電信電話名崎送信所を用い、長波による対潜水艦送信を行なっていた。中央システム通信隊では、他に通信施設として千葉県市原市に市原送信所、旭市に飯岡受信所を運用している。

稼働中の超長波通信施設としては日本国内唯一のものであり、使用周波数は22.2kHz、出力200kW、識別符号JJI。また電波特性上、アンテナ電気興業製)も巨大で高さ約160mから約270mの4基2列、計8基の鉄塔間にアンテナワイヤーをめぐらしたものとなっており、これは日本で最も大きなアンテナとなっている


海上自衛隊 えびの送信所

えびの送信所は、宮崎県えびの市大字大明司字六本原に所在する海上自衛隊の送信所

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えびの市中心部の北側の山上に海上自衛隊 えびの送信所があります。
VLF用アンテナを支える鉄塔は合計8本あるそうですが、この位置からは6本しか見えません

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えびの市中心部の北側の山上に海上自衛隊 えびの送信所があります。
VLF用アンテナを支える鉄塔は合計8本あるそうですが、この位置からは6本しか見えません

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更に送信局舎をアップで。

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鉄塔間にワイヤーを張り、その上に多条逆L用のエレメント(「アンテナのある風景」(クリエート・クルーズ刊)によると16本)が掛けてあります。
このような鉄塔が4組(8本)

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山上にHF用LPDAがありました

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送信局舎の反対側にある終端局舎。

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海上自衛隊えびの送信所

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陸上自衛隊えびの駐屯地

E-4B "Nightwatch" ナイトウォッチ(NAOC National Airborne Operations Center) アメリカ合衆国の国家空中作戦センター
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E-4B ナイトウォッチはボーイング747-200Bをもとに改造された、アメリカ合衆国の国家空中作戦センター(NAOC National Airborne Operations Center)として運用される航空機である。 核戦争・大規模災害などに際し、地上での指揮が取れない場合に備えてアメリカ合衆国大統領・国防長官などの国家指揮権限(NCA)保持者および指揮幕僚を搭乗させ、アメリカ軍を空中から指揮する。E-4には初期型のE-4Aと改修型のE-4Bがある。

核戦争への対応を前提としているため、搭載する電子機器には核爆発により発する電磁パルス(EMP)に対するシールドが施されている。搭載する通信機器を介したアメリカ軍ICBM部隊・SLBM部隊・戦略爆撃部隊の指揮能力を持つ。この機はネブラスカ州オファット空軍基地英語版の空軍第55航空団に所属し、4機が就役している。航空戦闘軍団が管理を行い、アメリカ戦略軍の指揮を受ける。アメリカ合衆国大統領の近くには必ず1機以上のE-4Bが待機し、大統領がエアフォースワンVC-25)で外遊する場合などでも必ず随行する(近隣の空港・在外アメリカ軍基地にて待機する)一時、退役が検討されたが、2011年から近代化改修が行われているなお、E-4就役時には大統領専用機(エアフォースワン)にはVC-137が用いられており、E-4はあくまでも有事用の機体であった。2001年9月11日に発生したアメリカ同時多発テロ事件では、事件発生直後にワシントンD.C.上空を飛行している姿をCNNが撮影しているが、アメリカ政府公式報告の中に、同機に関する言及がない。

2017年6月23日ネブラスカ州オファット空軍基地英語版周辺で竜巻が発生、軍用機10機が損傷を受けた。この中には普段、動静が明らかにされていないE-4が2機含まれており注目を集めた

現在では国防長官の外遊にも使われ、飛行中に同行した記者団に会見する

E-4Bのベース機であるボーイング747-200Bと基本的に飛行性能は同じであると思われる。しかし、任務に応じた改造がなされている。

内装の変更
キャビン内には国家指揮権限作業区画、会議室、ブリーフィングルーム、戦闘幕僚作業室、通信管制センター、休憩室、記者会見室などを設置している。
空中給油受油装置の付与
任務の性質上、長時間空中に留まる可能性があることから空中受油設備を備える。しかし、エンジンオイルは空中給油によって補充することができないため、航続時間はエンジンオイルがなくなるまでの72時間に限られる。受油口は機首に設置された。なお、無給油では12時間の航続能力を持つ。
各種電子機器の追加
搭載された電子機器は核爆発によるEMPに対抗するためのシールドを施してある。EHF(ミリ波)通信による衛星通信能力、VLF(超長波)通信による対潜水艦通信能力などを備える。機体上部の出っ張りはSHF/EHFアンテナ。LF/VLFアンテナは長さ6kmで、機体尾部から曳航する。

上部デッキ

  • フライトデッキ
コクピットには機長副操縦士航空機関士・ナビゲーター(航空士あるいは航空通信士に相当するものと思われる)が乗務する。フライトクルーのラウンジ・仮眠区画などはフライトデッキ後方に設置されている。

中央デッキ

  • 会議室/映写室
会議用の区画、その後部にプロジェクタ映写室がある。映写室でブリーフィングルームで表示される映像をコントロールしている。
  • 国家指揮権限作業区画(NCA-Area)
国家指揮権限作業区画は大統領用の区画で、執務室・仮眠ベッド・更衣室を備え付けている(大統領も含め、運用時に搭乗する最も位の高い者が利用する)。
作戦計画等の情報伝達(ブリーフィング)を行う。会議机では21の椅子が利用できる(高級幹部用3席、一般用18席)。
ブリーフィング・ルーム後方に、2つのプロジェクタを有する。
  • 通信管制区画
機体に搭載されている通信装置などのコントロールを行う区画。データを扱う区画と音声通信を扱う区画で分けられている。
この区画には、全体の電源パネルや航空用電子機器の本体、液体酸素タンク等が設置されている。
また、応急修理用のスペアパーツなども収納されている。

下部デッキ

  • 前方下部装備品区画(Forward Equipment Area)
この区画には、VLF通信機本体や、SHF通信機本体が設置されている。
  • 後方下部装備品区画
メンテナンスコンソールと、作戦専用の装備などが設置される。
  • 下部アンテナ区画
  • 6kmの曳航式アンテナが収納されている。


仕様

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     アンテナ。LF/VLFアンテナは長さ6kmで、機体尾部から曳航する



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VLF(超長波)通信による対潜水艦通信能力などを備える。機体上部の出っ張りはSHF/EHFアンテナ。LF/VLFアンテナは長さ6kmで、機体尾部から曳航する。

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潜水艦の通信の仕組み|どうやって外と情報交換するの?




えびの送信所





最新鋭潜水艦 “戦闘想定訓練”を独占取材(16/02/28)





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【引渡式・自衛艦旗授与式】潜水艦「おうりゅう」


3月5日、三菱重工業株式会社 神戸造船所において、潜水艦「おうりゅう」の引渡式・自衛艦旗授与式が行われました。「おうりゅう」は「そうりゅう」型潜水艦の11番艦です。新たにリチウムイオン電池を搭載することにより、これまでの「そうりゅう」型に比べて、水中維持力及び速力性能が大幅に向上しています。




【引渡式・自衛艦旗授与式】潜水艦「せいりゅう」引渡式・自衛艦旗授与式~海上自衛隊~


平成30年3月12日(月)三菱重工業株式会社 神戸造船所において潜水艦「せいりゅう」の引渡式・自衛艦旗授与式が行われました。「せいりゅう」は、「そうりゅう」型潜水艦の9番艦で、AIP(非大気依存推進:Air Independent Propulsion)システム装備潜水艦です。



【引渡式・自衛艦旗授与式】 潜水艦「こくりゅう」引渡式・自衛艦旗授与式 海上自衛隊


平成27年3月9日(月)川崎重工業株式会社神戸工場において、潜水艦「こくりゅう」の引渡式・自衛艦旗授与式が行われました。潜水艦「こくりゅう」は、「そうりゅう」型潜水艦の6番艦として建造されました。 今後は、横須賀に所在する第2潜水隊群に編入され、国防の任に就きます。




【自衛艦引渡・自衛艦旗授与式】潜水艦「しょうりゅう」






そうりゅう型潜水艦 潜舵が動く! 装備の動作確認 
Soryu-class submarine 海上自衛隊 呉地方隊 Japan






護衛艦たかなみ1 2 FC2 Video





護衛艦たかなみ2 2 FC2 Video





【氷を割って浮上する潜水艦】極寒の北極海で行われる潜水艦演習






Inside The Military’s $223 Million 'Doomsday Plane'





地球最後の日に使われる飛行機 - 米軍の「国家空中作戦センター」E-4Bの内側





Inside The E-4B ‘Doomsday Plane'






Inner View Of The E-4B Nightwatch AKA The Doomsday Plane






Boeing E-4B "Doomsday" Cabin Walk Through









































依佐美(ヨサミ)長波送信所

























コメント

 コメント一覧 (1)

    • 1. 
    • 2022年10月13日 02:48
    • 情報量が多く内容も良いのに、文章が下手ですね。残念。
    • 0
      prc77

      prc77

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