未來海戰無人機群的大規模使用是否就可以終結潛艇？
in 行業新聞 by zhoushuang
冷戰結束后，隨著太平洋潛艇軍備競賽的加速，全球海軍都在尋求新的反潛能力。量子磁力計和基于衛星的光學傳感器等技術的發展導致人們預測，到 21 世紀中葉，潛艇可能會失去隱身優勢。但是，水下和水下成群的廉價無人機（無人水下航行器，或 UUV）可能對潛艇構成最大和最直接的威脅。蜂群無人機不同于更大、更高能力（和更昂貴）的遠程自主無人車輛，相比之下，蜂群系統體積小、重量輕、價格便宜、數量眾多——并且像來自同一個蜂巢的蜜蜂一樣聯網協作。潛艇、更大的 UUV、飛機或軍艦可以用數百個這樣的廉價和一次性無人機傳感器平臺淹沒海洋，以形成一種長航時監視能力，可以根據新的情報和不斷變化的操作要求進行移動。它們也可以通過看似非軍事的商業航運部署，潛艇分析師彼得科茨在一篇博客文章中觀察到，水下蜂群無人機可以特別提高一些國家的監視能力。科茨指出，廉價且數量眾多的水下微型無人機可以在“網”中跨越數百英里，以檢測甚至跟蹤緩慢移動的潛艇。“可能性是無窮無盡的，而且成本低廉，而且可以在和平時期發生——不需要昂貴的海軍資產。如果發生沖突，他們可以將海軍資產‘提示’到我們的 [澳大利亞] 潛艇上。”更糟糕的是，隨著潛艇狩獵無人機的成熟，它們理論上可以獲得類似于現有Switchblade 地面攻擊微型無人機的進攻性神風能力 。無人機群的局限性無人機群，如果投入使用，數量太多且成本太低，無法使用大多數當前的軍事系統進行有效摧毀。但小型無人機也有很大的局限性：它們不能攜帶太多燃料或武器。這限制了它們的航程和速度，這意味著它們可能需要某種長航時母艦（或“母機”）來部署。此外，在進攻角色中，小型無人機的有效載荷限制意味著它們無法攜帶大型炸藥，而且很有可能導致潛艇癱瘓。Mark 48 重型魚雷有一個 650 磅的彈頭。相比之下，蜂擁而至的無人機可能會被限制在 20 磅或更少，這使得它們更有可能進行破壞而不是進行徹底的致命攻擊，類似于星球大戰中描繪的帽貝狀機器人。通過密集的水介質維持水下通信鏈接也很困難。盡管自主無人機可以繞過這個問題，但它并不能消除監視系統傳輸有用數據的需要。對于攻擊性自主無人機，它還提出了是否信任潛艇的人工智能來正確評估它是否應該發動潛在致命攻擊的道德問題。最后，小型 UUV 通過以非常低的速度行駛來獲得耐力。但是這些速度會使追擊或攔截以 6-12 節的速度巡航或以高達 30 節的速度沖刺的潛艇變得非常困難。分布式水下無線傳感器網絡 (DUWSN)今天的蜂擁式 UUV 設計主要集中在定位水雷和水下物體。一個例子是由 Aquabotix 開發的 3.7 磅 SwarmDiver 無人機，它可以被拋到船的一側并由人類操作員遠程控制。目前的系統已經應用于反地雷任務、海底未爆彈藥回收、港口安全和港口防御。一種可以探測水下地雷的系統也有可能發展為跟蹤潛艇。但是潛艇狩獵無人機需要掃描更大的區域，從而引發上述通信鏈路困難。澳大利亞海軍研究所的科學家 Michael Kobold 和 Keith Aliberti 在一篇文章中描述了這些挑戰，同時建議聲學信號方法可以克服這些挑戰。“然而，水下聲學通道具有大延遲和低帶寬的特點。此外，DUWSN 的傳感器節點是可移動的，并且會由于分散和剪切而相對于彼此移動位置，從而導致大量（可能成百上千）密集部署的傳感器之間的協調聯網成為一項挑戰。”“傳感器節點通信的‘規則’，也稱為通信協議，是推進近實時信息傳遞的關鍵。美國海軍已經對新型網絡架構進行了研究和開發，以滿足短期、時間關鍵和長期、非時間關鍵的反水雷作戰需求。”海軍還在尋求空中蜂群 LOCUST 無人機（代表低成本無人機蜂群技術）以掠過海洋狩獵潛艇的低空。這些可以從巡邏機上空投下來。海軍還開發了類似大炮的地基發射系統，可以將多架 LOCUST 無人機快速彈射到空中。類似于 LOCUST 的無人機如何幫助反潛行動的一個例子是 P-8 海上巡邏機，它沒有自己的磁異常探測器 (MAD) 用于低空通過，并且通常在更高的高度運行以采取更好地利用其其他傳感器。然而，由 P-8 投放的小型無人機不僅可以 處理那些低空電磁掃描，還可以搜索更廣泛的區域，因為 MAD 的探測半徑相當小。2013 年，美海軍還測試了 Bluefin Robotics 開發的一種名為 Submarine Hold-At-Risk 或 SHARK 的無人機，這是 DARPA 名為分布式敏捷潛艇狩獵 (DASH) 的大型項目的一部分。理論上，在使用無源傳感器探測到潛艇后， 將部署 SHARK 型無人機 。SHARK 然后會使用主動聲納來持續跟蹤潛艇的運動。主動聲納 - 傳輸從水下物體反彈的聲波 - 提供比被動聲納更好的跟蹤。但是潛艇很少使用主動聲納，因為它也可能顯示自己的位置，就像在黑暗的房間里打開手電筒一樣。因此，無人系統可以承擔用有源聲納跟蹤敵方潛艇的“冒險”工作，而部署它的母艦仍然可以通過使用無源水聽器收聽來獲得好處。潛艇與無人機群未來的潛艇將需要具備對抗無人機群的能力。他們不能用有限的昂貴魚雷來攔截水下無人機，而且他們缺乏像水面戰艦那樣的近身防御武器。然而，他們自己可以從魚雷發射管部署攔截無人機。人們可以設想一種更高端的可回收無人機，其設計目的是在潛艇前方更遠的地方航行，并禁用遠距離、機動性較差的無人機或靜態監視系統。這些可能會得到更便宜的一次性攔截無人機的補充，這些無人機也可能試圖誘騙魚雷。在烏克蘭和敘利亞的戰斗中，電子戰也已被證明非常有效地使空中無人機失效。也許可以為潛艇使用開發類似的系統。The Drive最近的一篇文章 強調，至少自 2013 年以來，海軍一直在研究一種稱為對抗集成傳感器的多元素簽名網狀仿真或 NEMESIS 的對抗系統。NEMESIS 采用包括誘餌、干擾器、聲學對抗和多輸入/輸出無線電 (MIMO) 在內的分布式系統來創建數十個假傳感器返回，以便對方操作員無法分辨哪些是真的哪些是假的。因此，隨著傳感器變得更加多樣化和強大，地表上方和下方的隱身未來可能會從“隱身”而不是檢測轉變為具有合理目標的傳感器過度飽和，就像一個巫師創造虛幻的復制品來迷惑敵人。雖然廉價但負擔得起的集群傳感器平臺的容量迅速增加對潛艇和其他隱形平臺構成了生存挑戰，但這些新系統可能反過來被證明容易受到同樣采用網絡集群技術的對策的影響。企業簡介吉林龍航無人機科技服務有限公司，成立于2016年2月，公司是一家以無人機研發生產、民用無人機駕駛員培訓、無人機行業應用服務、青少年航空科普教育為主營業務的《國家級高新技術企業》，現在長春和沈陽擁有超過100萬平米專用無人機飛行空域、2000平米無人機實訓教室、獨立的無人機運營中心和無人機技術服務中心，超過100架的各類型無人機，可滿足各行業的無人機培訓及應用需求。公司始終秉持“專注務實、拼搏進取、誠信共贏”的經營理念，一直致力于為各行業培養優秀的無人機技術人才及提供優質的無人機解決方案，現累計培訓人數超過2000人，服務行業涉及公安、應急、消防、交通、電力、水利、氣象、環保等領域，現合作單位包括：吉林省公安廳、吉林省消防救援總隊、吉林省交通廳、吉林省水利科學研究院、國網吉林省電力有限公司等100余家，合作院校包括：吉林科技職業技術學院、吉林省東北亞教育集團有限責任公司、吉林水利電力職業學院、吉林省勞動技術學校、遼源職業技術學院等20余所。 未來我們將繼續努力，不斷研發滿足各行業需求的無人機產品、創新無人機服務、培養更多的無人機專業技術人才，堅持新發展理念，為加快推進新時代吉林全面振興、全方位振興貢獻我們的專業力量。吉林省無人機實訓基地：長春市卡倫經濟開發區老街3555號吉林省無人機運營中心：長春市凈月區阿里云創新中心1401室 吉林省無人機技術服務中心：長春市北湖經濟開發區盛北大街3222號遼寧省無人機培訓基地：遼寧省沈陽市法庫通用航空產業基地。編輯：周佳慧審核：周 爽掃碼關注我們