赤外線シーカーの原理

カテ違いだったらすみません。。。

標的の発する赤外線で誘導するタイプのミサイルについてなのですが、どのような原理で標的との角度の差を検知しているのでしょう？

どこかで聞いた話では、「鏡を回転させ、赤外線センサに対する光の強弱で方向を判断している」ということでしたが、考えてみても具体的な構造が分かりません。

内部の構造が分かる方がいらっしゃったら、教えてください!!

No.3 ベストアンサー 回答者： joshua01 回答日時： 2014/08/27 21:55

こんにちは。

あれ？マニアの方々からたくさん回答があるかと思ったのですが、なかなか集まらないようなので専門家ではありませんが、回答してみましょう。
（まあ、本当の専門家の方は守秘義務があるでしょうから。私は以前、ほんのちょっと「本物」の情報に近づく機会がありましたが、古い話でもあり、今ではいろんな本にも載っている程度のものなので、ま、いいでしょう）

ポイントは、「タイプはいろいろ。デジカメ型、複眼型、鏡型」

さて、赤外線追尾ミサイルといってもいろいろありますよね。有名なところでは米軍用のAIM9系（いわゆるサイドワインダー）や、FIM92系（いわゆるスティンガー）でしょうが、
これらだけでも歴史も古くてセンサーもたびたび改良されており、さらに、同じシリーズでも高級品と輸出用低級品がありますので、方式も命中率もいろいろらしく・・・。

○　デジカメ型
　いちばんわかりやすい原理ですが、実はデジカメと呼ぶには違和感があるかも。
デジカメと同様に、多くのセンサーを並べた赤外線用の撮像版に、1個の大きなレンズによって像を結ばせることで目標の方向を探知しようとするもの。
得られる情報を画像情報と考えれば、追跡性能を向上させたりするための高度な画像処理等により避けることができますが、高感度でかつ偽熱源等を識別するために複数の波長の赤外線を識別できるような高度なセンサーを多数並べることは難しいので、デジカメが1000万画素が当たり前の今でも赤外線センサーでは数十画素～数百画素程度がせいぜいで、高級品でも1万画素程度がやっととか。
なお、赤外線用には高価なゲルマニウム単結晶（肉眼では真っ黒）などのレンズを使用します。
○　複眼型　
　少なくともFIM92系で一時使われていたようですがよくわかりません。
　センサー１個に小さなレンズ1個を組み合わせたものを数個～数十個、少し角度を変えながら並べたものです。
構造的には簡単で、入感のあったセンサの向いている方向に行けばよいという制御も単純ですが、レンズが小さくなって実質的な感度が低くなるのであまり使われないのかな。
○　鏡型
　初期のAIM9系やFIM92系で使われていたようです。
目標周辺を赤外用レンズで結像させようとするのはデジカメ型と同様ですが、センサは１個～数個しかなく「像」にならないので、センサを光路の脇にずらして鏡で光路を曲げることにした上で、この鏡の角度を高速で微妙に変化させることで「スキャン」します。
（他の方からスーパーマーケットのバーコードの例をあげていただいていますが、まさにそのとおり。ただし、スーパーでは線状にスキャンしますが、こちらでは面状にスキャンし、コンピュータは画像情報のように認識します。）
この方式は「機械駆動」になるので信頼性は低下しますが、センサが少ないので思い切り贅沢できて波長の違いを区別した擾乱対策はしやすいので意外に見捨てられていないらしい。

いかがでしょうか。
なお、質問者さんもうすうすお気づきのようですが、一般に「赤外線追尾」などというと極めて正確で絶対に逃げられないように考える方もおられるようですが、上記のように現段階でも意外に単純で、欺瞞・擾乱も完全には避けられないようで、例えば目標航空機の正面から発射したのでは追尾性能が落ちる（赤外線（熱）の出るジェットエンジンは後ろ向き。これを後方象限制限といいます）ので、普通の可視光用センサ（デジカメ！）と併用したり苦慮しているようです。

さてさて、ご質問の趣旨にあっていたでしょうか
お役に立てば幸いです。　

No.2 回答者： TXV12003 回答日時： 2014/08/25 08:02

自作レベルだと、複数の方向に指向性を持たせた複数のフォトダイオードに入力される入力レベル差をコンパレータで比較し軌道修正します。

(もし私の知識レベルで自作するなら、です。)

初期の赤外線ホーミングは、おそらく似たような仕組みだったのではないでしょうか。

最新のミサイルは、画像解析など、高度な技術を使っているのでしょうね。

No.1 回答者： doc_somday 回答日時： 2014/08/24 17:26

専門家ではないので、正解ではありません。

一応「軍事機密」ですから多分「本物」の構造については厳重に隠されていて、お払い箱にならないと「事実」は出て来ません。それにたたき売りで途上国やテロリストにも売られるから、それも怪しい。

最近スーパーのレジで「お客さん、自分でレジして下さい」という装置が増えましたよね、あいつらの場合自分で赤外レーザーを出しバーコードに当たって反射してくるレーザーをセンサーが読んで居ます。

どこにバーコードが当たっても出来るだけ早くチェックできる様に鏡が数枚パラボラの様に並んでいます。センサーの認知は早いので全ての鏡を一瞬のうちに「全面」チェックします、なれないと装置に「アホ」呼ばわりされるので私は嫌いです。

多分同様なセンサーと多数の鏡が並んでいるでしょう。
あなたがおっしゃった鏡の回転も似たものでセンサーと多数の鏡で構成され「当たり!」があったらそっちへ舵を切ります。

相手はトロイので一度見付けたらまず見逃す事はありません、今は人工知能が非常に高性能で速い、あっと言う間に餌食の高度、速度、方向を割り出し、最短ルートをはじき出します、あとは微調整すれば餌食はでかいから絶対逃げられない、

最近は「機種」データーベースまで着いて居て、当たりを引いたら狙撃状態でど真ん中か操縦席を割り出し容易に心臓部で爆発します。あーあ可愛そう。図体のでかい爆撃機などは爆弾全部捨ててもムダ。