2020年4月

第796号

宇宙領域における防衛装備庁の取組について
外園博一

防衛装備庁防衛技監（寄稿当時）
概要
安全保障分野においても、宇宙開発利用の重要性は増大している。平成30年12月に公表された現在の防衛大綱においても、宇宙領域はサイバー・電磁波領域と並ぶ新たな領域として一層重視されている。令和元年8月に防衛省が公表した「研究開発ビジョン～多次元統合防衛力の実現とその先へ」においても、宇宙を含む広域常続的警戒監視の取組として、中長期的な方向性が示された。また、防衛装備庁においては、航空宇宙研究開発機構（JAXA）の協力のもと、衛星搭載型2波長赤外線センサの宇宙空間における技術実証など、いくつかの具体的な取組も進行中である。本稿では、安全保障上必要な技術政策としての取組の方向性を紹介したのち、いくつかの具体的な取組について述べる。
キーワード：宇宙、安全保障、防衛計画の大綱、研究開発、警戒監視、赤外線センサ
1. はじめに降に係る防衛計画の大綱（4」（以下、「30大綱」

軍事科学技術の進展に伴い、防衛力の整備という。）においても、宇宙領域は、サイバーにあたっては、個々の装備品やシステムを有及び電磁波領域と並ぶ新たな領域の一つとし機的に連接させること（ネットワーク化）にて位置づけられ、これまで以上に重視されてより、広域にわたる高度かつ正確な状況把握、いる。30大綱では、我が国を取り巻く安全保リアルタイムでの情報共有、遠隔地から短時障環境に関して、国際社会のパワーバランス間での指揮・統制、精密誘導等を実現し、装の変化は加速化・複雑化し、既存の秩序をめ備の集合体として最大限の能力を発揮するこぐる不確実性は増大している、との認識のもと（システム化）に主眼が置かれるようになっと、「宇宙・サイバー・電磁波といった新たた。

な領域の利用の急速な拡大は、陸・海・空とネットワーク化やシステム化にあたっていう従来の物理的な領域における対応を重視は、いかなる国家の領域にも属さず、地形等してきたこれまでの国家の安全保障の在り方の条件の制約を受けない宇宙空間の特性を利を根本から変えようとしている」と宇宙領域用することが極めて有益であり、防衛分野にの利活用の重要性に言及している。

おける宇宙開発利用の重要性はますます増大している（1，2。

また、情報通信等の分野における急速な技術革新に伴い、軍事技術の進展は目覚ましいものとなっている。こうした技術の進展を背

2. 防衛計画の大綱における宇宙領域に対する景に、現在の戦闘様相は、陸・海・空のみな認識らず、宇宙・サイバー・電磁波といった新た

平成30年12月に公表された「平成31年度以な領域を組み合わせたものとなり、各国は、
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トピックス

キラー衛星のイメージ
キラー衛星のイメージ

スウォーム飛行を行った中国のUAV
スウォーム飛行を行った

中国のUAV

図1

ロシアが開発中したHGV「アヴァンガルド」
ロシアが開発中した

HGV「アヴァンガルド」

諸外国が注力している研究開発の例（11全般的な軍事能力の向上のため、新たな領域

※出典：
※出典：
http://www.enanyang.my/news/2017061
http://news.gscn.com.cn/system/2における能力を裏付ける技術の優位を追求し
1/%e9%9b%86%e7%be%a4%e6%99%016/12/01/011549153.shtml（アクba%e8%83%bd%e9%a2%86%e5%9f%9セス日：2019.7.22）ている（5，6，7，8，9。
f%e6%96%b0%e7%aa%81%e7%a0%b4※出典：https://www.kantei.go.jp/jp/singi/anzen_bouei2/dai2/siryou2.pdf（アクセス日：2019.7.22）

brこういった先進的な技術の中から、近年、

119%e6%9e%b6%e6%97%a0%e4%ba

個々の装備品の性能を向上させるのみなら%ba%e6%9c%ba%e9%bd%90%e9%a3%9e/（アクセス日：2020.3.13）

ず、既存の装備体系による対処を無効化することなどにより、将来の軍事バランスをも一変する可能性を秘めているものとして、いわゆる“ゲーム・チェンジャー”（10 となり得る
技 術（以 下、「ゲ ー ム・チ ェ ン ジ ャ ー 技 術」という。）の実用化が予測されており、各国が研究開発を急いでいる（図1）。
3. 防衛省における研究開発の方向性

図2 研究開発ビジョン～多次元統合防衛力の実現とその先へ

我が国においても、30大綱において、技術基盤の強化が防衛力の中心的な構成要素の強究開発ビジョン（12」に続き、令和元年8月に「研化における優先事項の一つとして掲げられ、究開発ビジョン～多次元統合防衛力の実現と政策的な方向性として（1）重要技術への重その先へ（13」（以下、「新たな研究開発ビジョ点的な投資、（2）装備品の早期実用化に向けン」という。）を公表した（図2）。「研究開発た研究開発の推進、（3）民生技術の積極的なビジョン」は先進的な技術研究開発を中長期活用、が示された。

的な視点に基づいて体系的に行うために、今（1）については、「人工知能等のゲーム・チェ

後我が国の安全保障上必要な能力の獲得のたンジャーとなり得る最先端技術を始めとするめに必要な技術について、技術課題とその解重要技術に対して選択と集中による重点的な明のためのロードマップを示した文書であ投資を行う」とされており、ゲーム・チェンる。

ジャー技術の獲得に向けた研究開発の取組の強化が求められることとなったものである。

新たな研究開発ビジョンでは、30大綱が目

このような30大綱の方向性を踏まえ、防衛指す多次元統合防衛力の実現と、その後の更省は、平成22年に公表した「将来戦闘機の研なる防衛力の強化につながる技術革新を実現

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すべく、領域横断作戦に必要な「電磁波領域」

表１

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4. 宇宙を含む広域常続監視「宇宙を含む広域常続型警戒監視」及び「サ30大綱では、「すべての領域における能力イバー防衛」といった新たな領域における能を活用して、我が国周辺において広域にわた力の獲得・強化や、「水中防衛」及び「スタり常時継続的な情報収集・警戒・監視・偵察ンド・オフ防衛能力」といった従来の領域に（ISR）活動を行う」とされている。これらのおける能力の強化につながるテーマを選定し活動を支える技術的な要素は、電波及び光波

た（表1）。

センサである。したがって、新たな研究開発

以降、宇宙領域における防衛装備庁の取組

ビジョンのうち、「宇宙を含む広域常続警戒として関連する、「宇宙を含む広域常続型警監視」（図3）は技術的な観点から、NoS（Network戒監視」及び「スタンド・オフ防衛能力」のof Sensor）を中心とするコンセプトとして、概要と、それらに沿った研究開発の取り組み

無人機や衛星を含む多数のプラットフォームの現状について紹介する。

を組み合わせて、脅威下を含む広域なエリア・

表1

新たな研究開発ビジョンのテーマ
従来の領域における能力

Situational Awareness）、②海洋状況把握（MDA：Maritime Domain Awareness）、③早期警戒情報① 電磁波領域② 宇宙を含む広域常続型警戒監視

続的な警戒監視の実現を目指す。本テーマにつ い て は、① 宇 宙 状 況 監 視（SSA：Space

今後の我が国の防衛に必要な能力
新たな領域における能力

ドメインにおける多種多様な目標に対する常④ 水中防衛探機能、④将来利用が期待される技術に対す⑤ スタンド・オフ防衛能力る装備庁の技術的な取組みについて紹介す③ サイバー防衛
図３る。

常続的警戒監視

監視領域の拡大脅威下での監視
図3

宇宙を含む広域常続監視の技術獲得の将来像
3

トピックス

スペースデブリ等

SSA運用体制（イメージ）

静止軌道
高度約36,000km
通信衛星等

SSA衛星
（宇宙設置型光学望遠鏡）

自衛隊

レーダー 光学望遠鏡

ＪＡＸＡ
衛星運用者

情報共有

図4

低軌道
～高度1,000km

レーダー
情報共有
運用システム情報共有 米軍やJAXAと情報共有し我が国のSSA情報を集約

レーダー

光学望遠鏡

米 軍

SSA運用体制イメージ （防衛省作成）

4.1 宇宙状況監視（SSA：Space Situational

4.2 海洋状況把握（MDA： Maritime Domain

Awareness）

Awareness）

情報収集、通信、測位等のための人工衛星

海洋における航行・飛行の自由や安全を確の活用は領域横断作戦の実現に不可欠である

保する観点から、MDAの能力強化は重要であ

一方、宇宙空間の安定的利用に対する脅威はる。我が国におけるMDAの能力強化に向けた増しており、SSAシステム能力を獲得するこ取り組み方針において、常続的な情報収集体とは重要である。30大綱を踏まえて公開され制の重要性から海洋を見る目を強化する具体た「中期防衛力整備計画（平成31年度～平成的なアセットとして、見通し外レーダーが有」では、「宇宙空間の状用視されており、防衛装備庁では短波の表面況を常時継続的に監視する体制を構築すると波伝搬現象を使用し水平線以遠の目標を探知ともに、宇宙設置型光学望遠鏡及びSSAレーできる短波帯表面波レーダーの研究を実施しザー測距装置を新たに導入する」としている。ている（図5）。本研究は平成26年からレーダーSSAに特化した衛星である宇宙設置型光学望の設計やレーダーアンテナの工事に着手し、遠鏡（SSA衛星）は国内で初めての取組みでレーダーシステムの成立性を実環境においてあり、運用を踏まえた技術的検討が必要であ実証できている。また、衛星情報（自動船舶る。SSA衛星を含むSSA運用体制イメージを

識 別 装 置（AIS：Automatic Identification

図4に示す。防衛装備庁では技術的な検討をSystem）等）による個体識別の情報を利用す支援するため、令和元年度にSSA衛星に関することで、目標の類識別や探知精度の向上にる調査研究を実施した。また、SSAシステム寄与できるため、今後は地上アセットと衛星の 一 部 で あ る 地 上 型 レ ー ダ ー（Deep Spaceの連携が一層重要となると考えられる。このRadar）は、遠方の目標を探知する警戒管制ような技術を用い海洋の広域な目標を常続的レーダー等への適用のために防衛装備庁が研に監視できるシステムを構築することで、将究した分散型レーダー技術等を活用してい来的には哨戒機や護衛艦等の航空機・艦船アる。

セット運用の効率化が期待される。さらに、（1435年度）についてレーダー画像（SAR画像、ISAR画像等）の目
4

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第796号

図６

図5

見通し外レーダー※SAR：Synthetic
Aperture
Radar※ISAR：I n v e r s eSAR

図6AIを活用した電波画像識別技術の研究

標類識別に人工知能を適用することで、熟練注目されている。防衛装備庁では平成27年度を要したレーダー画像の判読・識別を自動化から衛星搭載型2波長赤外線センサの研究をして短時間で行うことが可能となり、オペ実施しており、これは2波長量子ドット型赤レータの負担軽減と任務の効率化が期待され

外線検知素子（QDIP：Quantum Dot Infraredる（図6）。今後、本技術については、P-1哨戒

Photodetector）を国立研究開発法人 宇宙航空機への適用に向けて現在海上自衛隊と連携し研究開発機構（JAXA）と協力のもと、衛星た運用実証型研究として研究を実施していく搭載型として研究試作したものである。2波計画であるとともに、宇宙アセットへの適用

長QDIPは遠赤外域と中赤外域の2つの波長域についても検討したい。

を1つのセンサで検出することが可能であり、2つの赤外線領域の特性を利用した高い識別4. 3 早期警戒情報機能能力が期待されている（図7）。本センサは令ミサイル発射の早期探知等の観点から、早和2年度に先進光学衛星（ALOS-3/JAXA）に期警戒情報探知の技術として赤外線センサが相乗りし、H3ロケット初号機で打ち上げられ、5

トピックス

先進光学衛星(ALOS-3)「宇宙を含む広域常続型警戒監視」関
「宇宙を含む広域常続型警戒監視」
連事業
赤外線センサ関連事業（令和2年度）

H3ロケット○高感度広帯域な赤外線検知素子（T2SL※3）の研究
先進検知技術©JAXA
ＱＤＩＰ※1光学センサ

ＭＣＴ※2光学センサ

©JAXA

X

フライトモデルの外観 Y

図7

X
Z

Z

Y

*１：QDIP：Quantum Dot Infrared Photodetector（量子ドット型赤外線検知素子）*２：MCT： Mercury Cadmium Telluride（水銀カドミウムテルル合金）*３：T2SL: T2SL: TypeⅡ superlattic（TypeⅡ超格子）衛星搭載型赤外線センサの研究開発の概要

実証を開始し技術を蓄積する予定である。

対潜水艦戦では、ソーナー（水中聴音器）

また、令和2年度から、QDIPに比べて量子の能力向上に加え、水測予察の精度を高める効率が高く、製造プロセスもMCT（Mercuryことが重要である。JAXAは2次元的に海面高Cadmium Telluride）に比べて簡易な、高感度度計を観測できるCOMPIRA衛星の構想中で広 域 な 赤 外 線 探 知 素 子（T2S L：T y p e Ⅱある。防衛装備庁はCOMPIRA衛星からの海superlattice）に関する研究開発を開始する。

面高度情報を更に加えることによる水測予察の向上の可能性をJAXAと検討を開始した（図4.4 将来利用が期待される技術

8）。

防衛装備庁として将来利用が期待される技

JAXAが実証した超低高度衛星技術試験機術として「新型海面高度計衛星（COMPIRA/（SLATS）は167.4kmという超低高度で7日間JAXA）」と図８「超低高度衛星技術試験機（SLATS/運用したことでギネス記録にも認定されていJAXA）」がある。

る。民間が小型衛星を多数打上げている昨今、
海況予報
衛星による海面高度情報の入力

新型海面高度計衛星（COMPIRA）構想段階

海水温

探知距離の算出
出力データ（探知領域等）

図86深度

©JAXA

音速

水測予察（伝搬モデル）

海面高度計を利用した水測予察概要

出力データ（海水温、音速等）

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第796号

低軌道の衛星は混雑しており、超低高度で運る複数の衛星測位信号を利用できる受信機に用することはデブリ衝突の可能性が低い。まついて、装備品等への適用を見据えた技術的た、同じ性能のセンサであれば、より低高度調査検討を令和元年度に実施している。

であればより高解像度な画像情報を得ることができる点でも非常に有用な衛星バスであ

6. 結言
紙面をお借りして、「防衛計画の大綱」並る。

びに「宇宙基本計画」の指針のもと、防衛装
5. スタンド・オフ防衛能力

備庁において、宇宙領域での技術研究開発へ自衛隊員の安全を確保しつつ、我が国に対の取り組みについて簡単に説明させていただする侵略を効率的に阻止するために、相手のいた。ご説明した通り、防衛装備庁の宇宙へ脅威圏外からの対処と高い残存性を両立するの取り組みはまさに緒に就いたばかりであスタンド・オフ防衛能力が求められている。

る。一方で、我が国の安全保障上、宇宙領域スタンド・オフ防衛能力の実現のために必要での優位の確保は必須であり、このため、今な技術として、射撃管制技術、精密誘導技術、後とも我々は宇宙領域に係る技術優位の確保

推進技術、機体・弾頭技術の4つに分類される。と防衛省自衛隊の能力向上を目指して、関連スタンド・オフ飛翔体の初中期誘導に関し分野の技術研究開発を、より一層、加速、充ては、測位精度と抗たん性の確保の両立のた実させていく所存である。引き続き関係府省

め、複数の測位信号の利用が必要不可欠であ並びに関係機関のご支援、ご協力をお願いしる。

たい。

準天頂衛星システム「みちびき」は2018年11月1日にサービスを開始し、2030年度を目参考文献

途に7機体制を整備する予定となっている。
図９
防衛装備庁としては、準天頂システムの測位

1）John J. Klein,“Space Warfare – Strategy,信号（公共専用信号含む）と米国のGPSによ2）福島康仁「宇宙戦の諸相と現段階」（日本

Principles and Policy”, 2006.

スクラムジェッ
トエンジン

高性能固体ロケッ
トモーター

ＧＮＳＳ／ＩＮ
Ｓ複合誘導

先進対艦・対地弾頭
滑空制御

電波画像誘導図9

極超音速誘導弾
用光波シーカー

高高度滑空機体形
状

スタンド・オフ防衛の能力の技術獲得後の将来像
7

トピックス

軍縮学会編『軍縮と不拡散の諸相』信山社）,2019.
3）防衛省宇宙開発利用推進委員会、宇宙開12）h t t p : / / n e w s . g s c n . c o m . c n /system/2016/12/01/011549153.shtml（左）（アクセス日：2019.7.22）

発利用に関する基本方針について、2009.

http://www.enanyang.my/news/20170611/%e4）国家安全保障会議決定・閣議決定、平成

9%9b%86%e7%be%a4%e6%99%ba%e8%8

31年度以降に係る防衛計画の大綱につい

3%bd%e9%a2%86%e5%9f%9f%e6%96%b0て、2018.

%e7%aa%81%e7%a0%b4br-119%e6%9e%b5）道下徳成、「『技術』が変える戦争と平和」、
2018.
6）マーティン・ファン・クレフェルト、石%bd%90%e9%a3%9e/（中央）（アクセス日：2020.3.13）

津朋之、江戸伸禎、「新時代『戦争論』」、

https://www.kantei.go.jp/jp/singi/anzen_

2018.

bouei2/dai2/siryou2.pdf（右）（アクセス日：8）“National Defense Strategy of the United ofStates – Sharpening the American Military’scompetitive edge”, USA, 2018.
9）“Defence Technology Framework”, Defence
Sciense and Technology, Ministry of Defence,
United Kingdom, 2019.
10）“STaR shots - A new science and technology
strategy for Defence”, DST, AustralianGovernment Department of Defence, 2019.
11）7）Shawn Brimley, Ben FitzGerald and Kelly

86%e6%97%a0%e4%ba%ba%e6%9c%ba%e92019.7.22）
11）防衛装備庁 安全保障技術研究推進制度
https://www.mod.go.jp/atla/funding.html（アクセス日 2020年3月12日）
12）防衛省、将来の戦闘機に関する研究開発
ビジョン、2010.
https://www.mod.go.jp/atla/soubiseisaku_
vision.html
13）防衛省、研究開発ビジョン

多次元統合

防衛力の実現とその先へ、2019.

Sayler,“Game Changers – Disruptive

14）国家安全保障会議決定・閣議決定、中期Technology and U.S. Defence Strategy”,防衛力整備計画（平成31年度～平成35年

2013.

度）について、2018.