徐曉強 宋佳平 郭東田

摘 要：本文分析了水下無人作戰(zhàn)平臺的概念及特點，介紹了幾種典型的水下無人作戰(zhàn)平臺，對水下無人作戰(zhàn)平臺的現(xiàn)狀和未來技術發(fā)展進行了分析研究。

關鍵詞：水下;無人作戰(zhàn);平臺

近年來，隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，無人作戰(zhàn)系統(tǒng)在海上戰(zhàn)爭中發(fā)揮的作用越來越重要。水下無人作戰(zhàn)平臺被稱為水下戰(zhàn)場的黑馬，隨著水下電池、導航、傳感器、控制等技術的不斷突破，又使得水下無人作戰(zhàn)平臺具備更高的潛航和執(zhí)行復雜任務的能力，成為水下無人作戰(zhàn)系統(tǒng)中必不可少的重要組成部分，將在未來戰(zhàn)爭中發(fā)揮不可低估的作用。隨著無人水下科技的快速發(fā)展，水下無人作戰(zhàn)平臺成為各國軍事裝備研發(fā)的重點方向，以實現(xiàn)人員傷亡的最小化，追求作戰(zhàn)利益的最大化[1]。

1 水下無人作戰(zhàn)平臺的概念及特點

1.1 水下無人作戰(zhàn)平臺的概念

水下無人作戰(zhàn)平臺通常指裝備了各型傳感器和武器載荷，可遠程操控或按預設程序自動遂行偵察監(jiān)視、情報獲取、信息分發(fā)和火力打擊等作戰(zhàn)使命的水下作戰(zhàn)平臺。與僅能執(zhí)行簡單地偵察、探測、排水雷等功能的傳統(tǒng)UUV相比，水下無入作戰(zhàn)平臺的發(fā)展目標常常是全部或部分地替代潛艇，具備較高的智能化和作戰(zhàn)打擊能力。

1.2 水下無人作戰(zhàn)平臺的特點

水下無人作戰(zhàn)平臺相比較傳統(tǒng)的有人作戰(zhàn)平臺最大特點是無人化和智能化。此外，還具有以下特點：

第一，作戰(zhàn)效能高。水下無人作戰(zhàn)平臺具有大深潛、長航時、智能化等特點，大大拓展了水下無人作戰(zhàn)平臺的作戰(zhàn)范圍和作戰(zhàn)能力。通過組合配置不同類型的任務模塊，可以使無人作戰(zhàn)平臺能夠獨立或編組完成偵察監(jiān)視、反潛、反水雷、信息中繼、信號干擾、火力打擊等不同作戰(zhàn)任務。

第二，任務多樣化。水下無人作戰(zhàn)平臺作戰(zhàn)不受制海、制空以及核生化等環(huán)境限制，不需要考慮人員的傷亡和承受力，能夠滿足“非接觸”、“非線性”、“非對稱”等現(xiàn)代信息化戰(zhàn)爭的戰(zhàn)爭理念，能夠最大限度的降低戰(zhàn)爭損耗，是執(zhí)行長時間、高危險等級和極限任務的首選[2]。

第三，消耗比能低。水下無人作戰(zhàn)平臺可以代替有人平臺執(zhí)行搜索測量、信息處理、通信導航等任務，大大節(jié)省了人力、物力成本，使用效率很高但使用與保障費用卻較低。

2 典型的水下無人作戰(zhàn)平臺

目前，世界上很多國家都在緊密研發(fā)水下無人作戰(zhàn)平臺。隨著水下無人作戰(zhàn)平臺排水量增大、高能長效電源安全使用和水下持續(xù)能源補充等技術發(fā)展，無人平臺將能夠執(zhí)行遠海域、長時間、大范圍作戰(zhàn)任務。

2.1 情報監(jiān)視與偵察型水下無人作戰(zhàn)平臺

如圖1所示，“曼塔”為典型的情報監(jiān)視與偵察型水下無人作戰(zhàn)平臺?！奥辈捎昧嗽S多最先進的技術，裝備有高能量密度的燃料電池和模塊化的不同武器系統(tǒng)，以及先進的水下傳感器?！奥本哂械退俸叫心芰Α⒏呔葘Ш降哪芰Α⑺曂ㄐ藕蜔o線電通信能力。通過裝備的探測系統(tǒng)可獲得海底地形和海洋深度，具有探測水雷和規(guī)避水下障礙物的能力，可以通過衛(wèi)星或水下通信系統(tǒng)向水面船或岸基提供水下作戰(zhàn)空間的詳細信息[1]。

情報監(jiān)視與偵察型水下無人作戰(zhàn)平臺可執(zhí)行的任務包括：持續(xù)的、戰(zhàn)術性的情報收集，包括信號，電子，測量和繪圖，以及氣象學和海洋學信息等;化學，生物，核能，放射和爆炸等環(huán)境或時間的檢測和定位;瀕海檢測和港口檢測;部署留存性的監(jiān)視傳感器或傳感器陣列;指定的制圖及對象檢測定位任務等。

2.2反水雷型水下無人作戰(zhàn)平臺

典型反水雷型水下無人作戰(zhàn)平臺是由美國Bluefin機器人公司生產(chǎn)研制的“金槍魚”系列，如圖2所示，該系列水下無人作戰(zhàn)平臺能夠在水下精確導航，長航時、遠距離作業(yè)，作業(yè)區(qū)域范圍廣，能清除大范圍內(nèi)的爆炸威脅物，且可以靈活配置有效載荷力?！敖饦岕~”系列包括潛艇艇載533毫米的BPAUV“金槍魚-21”系統(tǒng)，水面艦艇艇載的324毫米的“金槍魚-12”系統(tǒng)，以及適用于淺海和反水雷戰(zhàn)使用的229毫米的便攜式“金槍魚-9”系統(tǒng)。

反水雷型水下無人作戰(zhàn)平臺可執(zhí)行的任務包括：偵察階段中的檢測、分類、識別和定位;清除階段中的消滅和清除;清掃階段中的機械和影響;保護階段中的欺騙和干擾。

2.3 有效載荷投送型水下無人作戰(zhàn)平臺

如圖3所示，典型有效載荷投送型水下無人作戰(zhàn)平臺由瑞典薩伯·博福斯公司于2000年研制完成的62F型無人潛航器。該系統(tǒng)具有較強的水下續(xù)航力，通?？梢运逻B續(xù)航行達到7天以上，進而系統(tǒng)能夠實現(xiàn)遠距離投放反潛水雷，并對潛艇起到殺傷效果。因此，破壞力極強，作戰(zhàn)效費比高。

有效載荷投送型水下無人作戰(zhàn)平臺可以投送的載荷類型包括：特種作戰(zhàn)部隊或潛水員任務的用品;跟隨蛙人輸送器作為貨運艙;部署用于支持各類偵察任務的載荷;部署海洋勘測、通信導航任務的載荷;部署需預置的武器裝置。

3 水下無人作戰(zhàn)平臺的技術發(fā)展

在水下無人作戰(zhàn)平臺的研發(fā)上，需要長期的技術積累和發(fā)展創(chuàng)新，也要十分注重直接應用國內(nèi)外已經(jīng)非常先進的成熟技術，這樣可以有效降低研制成本和風險。

3.1 新能源技術

鏗電池、燃料電池、熱機系統(tǒng)以及核電池是目前具有較高發(fā)展?jié)摿Φ哪茉?。其中，燃料電池是一種非常適合于水下無人作戰(zhàn)平臺應用的新型電池，國外已有多型水下無人作戰(zhàn)平臺使用燃料電池做能源。閉式循環(huán)斯特林熱氣機具有體積小、效率高的優(yōu)點，熱管反應器和熱氣機可組成高能量密度的AIP熱動力系統(tǒng)。將熱芯燃燒室與斯特林發(fā)動機組合使用是水下無人作戰(zhàn)平臺極具潛力的能源突破性技術，據(jù)資料顯示，其可提供的能源相當于銀鋅電池的10倍[3]。

3.2 潛艇發(fā)射及回收技術

潛艇對水下無人作戰(zhàn)平臺的布放采用標準魚雷發(fā)射管發(fā)射或采用共形設計外掛布放等方法。水下無人作戰(zhàn)平臺回收時，通過遙控裝置將其遙控到潛艇的捕捉裝置，潛艇捕捉裝置捕捉到平臺后，由拖纜將其拖回至發(fā)射管。此外，還可以采用配屬小型ROV的方法，通過ROV對水下無人作戰(zhàn)平臺進行捕捉，ROV捕捉到平臺后，通過操作ROV將水下無人作戰(zhàn)平臺送入發(fā)射管。

3.3 聲吶探測應用技術

聲吶探測是水下無人作戰(zhàn)平臺主要的水下探測手段。偵察型水下平臺通過攜帶各型主動、被動和拖曳聲吶對敵方水面艦艇、潛艇和水下目標進行探測，從而確定目標的屬性和運動態(tài)勢。依靠裝備的前視聲吶和側掃聲吶，平臺可以對海底地形、地貌進行探測。為了提高探測目標的分辨率，前視聲吶通常向多波束聚焦和電子掃描發(fā)展;側掃聲吶則向著遠距離高分辨的合成孔徑聲吶發(fā)展[4]。

3.4 深水導航應用技術

深海導航定位技術通過在海底上安裝聲音信號源，如聲吶信標，組成類似于GPS的水下導航系統(tǒng)。通過深海導航系統(tǒng)，水下無人平臺不必上浮至水面就可精確定位。系統(tǒng)以聲音作為傳輸信號，在遍布海洋的信標上安裝揚聲器，可像GPS衛(wèi)星一樣播發(fā)時間;接收機能夠在非常廣闊的海域上接收到信號;接收機收到聲音信號后，就可根據(jù)測量每個信標聲音到達的時間差測算出位置，實現(xiàn)長距離和長時間的航行。

參考文獻

[1] 聶衛(wèi)東，馬玲，張博，等.淺析美軍水下無人作戰(zhàn)系統(tǒng)及其關鍵技術[J].水下無人系統(tǒng)學報，2017（4）：310-318.

[2] 尚燕麗.海軍發(fā)展無人作戰(zhàn)平臺的需求、現(xiàn)狀與展望[J].國防技術基礎，2009（1）：40-43.

[3] 李大鵬.無人作戰(zhàn)系統(tǒng)將引發(fā)水下作戰(zhàn)樣式革命[J].中國社會科學報，2010（1）：1-2.

[4] 趙希慶，張志雄，李坡.海軍無人作戰(zhàn)平臺的軍事應用[J].國防科技，2014（6）：50-52.