自動化技術助力未來海戰(zhàn)新寵:無人艦艇

時間:2012-09-17

來源:網(wǎng)絡轉(zhuǎn)載

導語:近日,我國將利用無人駕駛平臺執(zhí)行海上巡邏任務的消息,引起了軍事愛好者的興趣。翱翔長空的無人戰(zhàn)機頻頻登上軍事新聞頭條之際,人工智能與自動化控制技術,同樣在引發(fā)一場海軍裝備及戰(zhàn)術的革命,主角則是各種無人艦艇。這些“海上精靈”占用資源少,容易大批量建造,為各國維護海洋權益,處理南海等熱點地區(qū)的局勢提供了新的選項

近日,我國將利用無人駕駛平臺執(zhí)行海上巡邏任務的消息,引起了軍事愛好者的興趣。翱翔長空的無人戰(zhàn)機頻頻登上軍事新聞頭條之際,人工智能與自動化控制技術,同樣在引發(fā)一場海軍裝備及戰(zhàn)術的革命,主角則是各種無人艦艇。這些“海上精靈”占用資源少,容易大批量建造,為各國維護海洋權益,處理南海等熱點地區(qū)的局勢提供了新的選項。

無人艦艇的歷史可追溯到二戰(zhàn)時期,彼時,它們只是被作為一次性的制導武器使用;冷戰(zhàn)開始后,旨在搜尋和清掃水雷的無人航行器開始列裝各國海軍,這些早期遙控艦艇多由電纜發(fā)送的導航信號或母艦通過無線電控制,自主活動能力有限。

上世紀90年代以后,人工智能和自動化技術的進步,讓水上水下的無人艦艇迎來了真正的活躍期,更復雜的水下機器人(AUVs)和水面機器人(ASVs)也從概念走向現(xiàn)實。目前,西方國家的無人艦艇大多擔負偵察任務,具備攻擊能力的改型也已開始列裝。

以色列領路美后來居上

作為一個特別重視減少士兵傷亡的國家,以色列率先啟用現(xiàn)代化無人艦艇合乎邏輯。自2009年以來,他們的“保護者”無人水面艇,被用于沿黎巴嫩海岸巡邏并監(jiān)控真主黨的活動及布防情況。“保護者”很小,長9米,排水量只有4噸,用輕質(zhì)復合材料建造,最高航速達到50節(jié)(1節(jié)=1.852公里/小時),機動性很高,極難被敵方發(fā)現(xiàn)并跟蹤。

“保護者”的小口徑自動武器系統(tǒng)非常精準,足夠?qū)Ω对噲D滲透或攻擊以色列海岸的武裝分子的輕型船只。最新型號還裝備了高壓水槍,專門用于驅(qū)逐試圖進入加沙地帶的“志愿者”。此外,它還可以安裝備份發(fā)動機,使續(xù)航力更強、可靠性更高。

相比以色列,財力雄厚的美國大有后來居上之勢,已披露的無人水面艇共有三種。從2001年開始投入測試的第一艘是“斯巴達偵察兵”硬體像皮艇。其重量不足兩噸,配備一挺12.7毫米口徑機槍、光電和紅外傳感器及一部小型水面搜索雷達。它也被認為是一艘“概念驗證”無人水面艇,以確定這類武器平臺在未來戰(zhàn)爭中的實用效能。

“斯巴達偵察兵”的示范帶動了“艦隊”型的出籠。這款被美軍正式列裝的無人水面艇旨在擴大“瀕海戰(zhàn)斗艦”的監(jiān)視區(qū)域和任務范圍。“艦隊級”長12米,排水量7.7噸,最高航速35節(jié),最多可攜帶2.3噸裝備,可自行運轉(zhuǎn)48小時,還可以在24小時內(nèi)轉(zhuǎn)換成載人平臺。該型無人艇目前已生產(chǎn)出4艘,預計到2015年達成初始作戰(zhàn)能力。它們可用于布雷、反潛、打擊海盜等多重任務。

相比之下,2010年露面的“食人魚”無人水面艇的設計更為前衛(wèi):長16.5米的艇身幾乎全部用最新的碳纖維-納米管復合材料建造,排水量只有3.6噸,可攜帶的有效載荷卻超過6.8噸,續(xù)航范圍超過2170海里。它被認為可勝任海軍和海岸警衛(wèi)隊時下的各種使命,包括港口和海岸巡邏、搜索與救援、打擊海盜及反潛,讓更多有人艦艇轉(zhuǎn)作他用。

前景誘人技術障礙不少

在公眾視野之外,美國還在積極測試無人潛艇和水下機器人。無人潛艇既可以由操作人員控制,也可以通過編程應對不斷變化的新情況,水下機器人則完全按照預先編制的程序操作。

其實,類似的民用產(chǎn)品上世紀就已問世,主要用于海底勘察、生物學研究和測繪。但是,如果服務于軍事和作戰(zhàn),就需要對控制與回收環(huán)節(jié)所需的軟硬件提出更苛刻的要求。

早期的無人潛艇外觀與普通的魚雷相似,發(fā)射也是利用潛艇上現(xiàn)成的魚雷管。實踐證明,如此操作的無人潛艇雖然能自主返回母艇,但回收程序過分復雜。這推動了通用發(fā)射與回收模塊的開發(fā),使得母艇能夠輕松運用噸位更大、功能更強的無人潛艇。該模塊的最大特征是配有一只功能強大的機械手,可把無人潛艇直接“拽回”母艇。據(jù)報道,美國海軍最新的“弗吉尼亞”級攻擊核潛艇,將同時扮演無人潛艇以及無人機母艦的角色。

雖然無人潛艇乃至水下機器人尚未投入使用,五角大樓要求爭取到2015年將其列裝。配備主動式聲納和光電傳感器后,它們的活動范圍會離母艇更遠,擅長對港口、沿海水域?qū)嵤┟孛軅刹炫c監(jiān)視,并搜尋敵方水雷和潛艇,而不用擔心母艇暴露。

在這方面,目前最主要的問題是,無人潛艇如何實時報告敵情?因為海水阻隔了無線電,激光通信是惟一的希望,還要為其配上復雜的浮標-衛(wèi)星-母艇通訊網(wǎng)。這些輔助設備的開發(fā)才是對技術人員的最大挑戰(zhàn),好在種種跡象表明,障礙都是可以克服的。

仍有可能引發(fā)外交麻煩

普及使用無人艦艇的好處顯而易見——讓單一平臺的功能更趨多元化,從而節(jié)省人力和運營成本。越來越多的國家將此類系統(tǒng)視為誘人的選擇,以滿足日益增長的海上安全需求。除了美國,英國、加拿大、法國、印度都表示有興趣采購無人艦艇;毫不令人意外的是,中國和俄羅斯等即使沒有采購,也至少正在研究發(fā)展自己的同類型裝備。

像無人機一樣,無人艦艇進入艦隊編制后,指揮官的戰(zhàn)場視野將獲得顯著提升。同載人系統(tǒng)相比,無人艦艇更小、更靈活,生存能力更強。值得一提的是,其建造和操作費用也比較便宜,在各國國防開支趨于緊縮的情況下,這顯然是關鍵的籌碼。

同樣,使用無人而非常規(guī)艦艇,能降低軍事行動的敏感性,要理解這一點,不妨參考美軍無人機在阿富汗和巴基斯坦偏遠地區(qū)如何獵殺恐怖嫌犯。當然,一旦無人水面艇或潛艇在外國港口或南海這種熱點海域被捕獲,會引來怎樣的外交麻煩仍屬未知。

無人艦艇有能力在未來十年改變海上戰(zhàn)爭形態(tài)。不過,它們對網(wǎng)絡、計算機系統(tǒng)和數(shù)據(jù)鏈的依賴說明,任何寄希望于無人艦艇的國家,必須首先在電磁和網(wǎng)絡空間占有足夠資源——在不遠的未來,海上作戰(zhàn)成功與否,將在更大程度上由虛擬維度的交鋒決定。

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