反潜作战中的有人/无人协同模式浅析

导读:近年来,随着武器装备的飞速发展,美、欧等军事强国开展了一系列面向未来战争的作战理论探索和关键技术实践,有人/无人平台协同作战就是其中的典型样式。有人/无人平台协同作战已经在空战场得到了广泛的验证和应用,目前以美国为首的西方国家将其成功模式转移至反潜作战中,并开拓了新型的协同模式。反潜作战一直是我国海军的短板,因此研究国外反潜作战中有人/无人协同模式可以为我国发展提供参考建议。

有人/无人平台协同作战体系旨在利用人的决策优势更好发挥无人作战平台特点,实现整体作战效能最大化。美国反潜作战体系中就将无人系统与有人系统紧密配合,通过无人潜航器(UUV)等小型无人平台进行前线探潜,将探测信息传输给本方潜艇及舰艇,同时结合卫星探测信息,最终以P-8A反潜巡逻机和MQ-4C无人机为高低搭配平台航空反潜、以反潜持续跟踪无人艇和水面舰艇为海上反潜、以UUV和攻击型潜艇作为水下反潜进行攻击。

1.国外分布式协同作战技术发展与应用调研报告

2.国外有人/无人平台协同作战技术发展与应用调研报告

3.美国海上跨域分布式协同作战调研报告

4.美国反潜技术与装备发展调研报告

5.国外反潜技术与装备发展调研报告

报告发布,需要联系

潜艇/智能UUV协同作战是水下反潜较为高效的作战模式。在核动力潜艇上使用UUV,可以提高其战斗潜力和战斗稳定性,在沿岸海区更是可以降低核潜艇面临的危险程度。非核潜艇与UUV的协同作战则可以进一步拓宽战场范围,提高自身在与敌方核动力潜艇、非核动力潜艇、水面与空中力量对抗中生存与获胜概率,并对作战方式和理念产生革命性影响。

潜艇与UUV的协同配合

在潜艇与智能UUV协同作战过程中,潜艇最主要的任务是作为指挥员的工作平台,将人的决策引入战场环境中,它的工作重心在于实现对智能UUV编队的顶层指挥,而不是对其进行操纵控制。从潜艇的角度看,与智能UUV结合对其作战的影响包括:

从智能UUV角度看,与潜艇结合形成潜艇与智能UUV编队执行作战任务,带来以下两点优势:1)在复杂作战环境中,将人类决策引入到智能UUV编队指挥控制系统中,充分发挥人类决策的优势,从更高的层次上对智能UUV编队进行管理控制,弥补目前智能UUV智能性和自主水平较低的不足;2)人为干涉可以加快智能UUV学习的过程,完善智能UUV知识库,为未来智能UUV完全自主作战奠定基础。

未来可能实现智能UUV集群反潜

在航空反潜中,反潜机/无人机协同作战是将具有远程探测能力的反潜机作为指挥机,将不具备远程探测能力,但隐身性能良好,可以携带小型探潜设备及精确制导武器的无人机作为广域监视兵力,指挥机位于敌威胁范围之外及便于隐蔽指挥的空域,在数据链信息的支持下,两者密切协同来完成信息获取、战术决策、指挥控制、跟踪监视和武器发射等反潜过程。反潜机/无人机协同反潜模式如下表所示:

以P-8A反潜机/MQ-4C无人机协同反潜作战为例,P-8A飞机已初步具备与MQ-4C无人机数据传输能力,未来将实现对无人机的直接控制,实现两种平台协同作业。P-8A飞机低空小速度性能较弱,飞行效率低,而无人机可携带低空探测和投放的传感器或武器,例如磁异探测仪(MAD)或瞄准系统,实现有人/无人机协同态势感知和打击,使P-8A具备全空域反潜能力。通过通用数据链、战术数据链和控制系统,P-8A与无人机实现实时的海上以及海岸情报、侦察以及监视目标数据共享与控制,完成追踪和攻击潜在目标,一次执行任务就可覆盖7×106km2的海域。

P-8A反潜机/MQ-4C无人机协同作战示意图

有人直升机/无人机同样是航空反潜的主要样式,作战时以有人直升机作为指挥核心,以成本较低、机动性强、携带多样侦察设备和精确制导武器的无人机作为侦察/攻击主力,侦察/攻击机在指挥机的监视范围内,通过一体化指挥平台,执行侦察、武器制导、攻击等任务。

MQ-8B无人直升机与有人直升机搭配

当执行反潜任务时,有人直升机作为携带吊声、浮标、磁探、雷达等反潜探测设备对任务海域内水下目标进行搜索,无人直升机携带磁探在有人直升机指挥下执行辅助搜索,确认潜艇目标后有人直升机进行打击。在有人直升机进行打击时,无人直升机持续跟踪水下目标并提供定位信息给有人直升机。当有人直升机低空反潜时,无人直升机可携带中继设备作为有人直升机与后方舰船编队的通信中继节点,实现反潜态势信息的超视距传输。

MQ-8B无人直升机执行反潜任务

在海面反潜时,舰艇/军用无人水面航行器(USV)协同作战涉及平台、传感器、导航、制导与控制、通信、图像处理、人工智能和自动武器等诸多领域,是传统海上作战装备在基础理论、设计制造、试验以及作战使用等方面的重大创新。尽管目前国外已研制多型水面无人作战装备并部分投入实际应用,但由于海面环境的复杂性及技术发展水平的限制,整体还处于以作战应用为导向的核心关键技术攻关与试验验证阶段。

美国“反潜战持续跟踪无人艇”

美国DARPA研发的反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)可以自动在海上数千平方公里海域范围内,持续搜寻跟踪安静型柴电潜艇。该项目集成大量现有民用技术,具有无人驾驶、海上长航间、自动搜索跟踪等三项主要功能,船型为小水线面三体船,配备各种民用导航和定位设备,成本控制在5000万美元。五级海况下可连续执行反潜任务70天,续航力6115km,七级海况下可以生存。下面视频为反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)作战流程表述。

在有人/无人协同作战时,反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)能够将跟踪潜艇过程中获取的潜艇水声特征等情报,为水面舰艇提供情报支持,或者是接收水面舰艇、潜艇、反潜直升机与海上巡逻机等作战平台传递的敌方潜艇目标数据,从而形成由ACTUV负责搜索和跟踪、有人平台负责精确摧毁的高效反潜模式。

ACTUV与水面舰艇进行通信

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总结:有人/无人协同作战在一定程度上颠覆了当前战争形势,目前美国在反潜作战领域已经进行了技术验证,未来势必会推出更多无人平台参与作战。俄罗斯、欧洲、以色列、日本等国家和地区同样在积极研制无人平台,探索协同反潜模式。相比之下,反潜作战一直是我国海军的短板,因此我国更应抓住有人/无人协同作战对传统模式的冲击机会,及早进行技术验证、体系磨合、实战演练,争取实现跨越式发展。

主要参考文献

1.海上多任务飞机与无人机协同反潜作战研究_李小卫

2.有人_无人机协同反潜作战模式探析_徐梁

3.舰载有人直升机_无人机典型协同作战样式分析_刘丽君

4.水面无人作战系统技术发展与作战应用_林龙信

5.非核动力潜艇_UUV_作战系统的构成_李大鹏

6.潜艇与智能无人水下航行器协同系统控制体系及决策研究_王圣洁

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3.水下黑板砖,200吨级无人潜航器战力深不可测?无人潜航器只要内部还有电力,则长期潜伏几年都没有问题。可以一次性部署,长时间不间断的有战斗力。至于常见的鱼雷,虽然杀伤威力巨大,但都是一次性使用,原则上不进行回收的。日常可回收的都是训练用的操雷而不是战雷。而无人潜航器中的水下滑翔机、或者超小型的远程无人侦察潜航器,单纯看外观与标准的533毫米https://baijiahao.baidu.com/s?id=1815565800889524851&wfr=spider&for=pc
4.神出鬼没!无人水下航行器革命性改变水下战争形态军事频道9月底,美国军工巨头洛克希德·马丁公司和波音公司,开始分头为美国海军设计“杀人鲸”超大型无人水下航行器(XLUUV),以期方案胜出赢得最终的超级大订单;10月底,美国海军作战司令部表示,美国海军将依靠无人水下航行器(UUV)巩固其水下作战优势。而早在数年前,就有消息爆出,俄罗斯已经研发出一款可携带核武器的无人潜艇。https://military.cctv.com/2017/11/17/ARTIup2dA5ZorMToHLMkxNTR171117.shtml
5.国外大型无人水下航行器发展综述当今无人水下航行器(UUV)已成为世界各国海军争相研制的“热点”装备, 并纷纷致力于大型UUV的研发。文中通过对大量文献的分析, 梳理了美国、俄罗斯、英国及德国等主要海军国家有代表性的大型UUV的发展现状和技术特征, 重点介绍了美国主要大型UUV装备的研究进展、应用情况及重要技术指标, 展望了大型UUV在动力、多任务、https://www.fx361.com/page/2018/0903/12736432.shtml
6.“自主水下航行器”团队“水下通信与协同探测”团队 “水下动力推进与超空泡技术”团队 “海洋电磁场”团队 “海洋智能感知与网络”团队 “海洋无人移动平台智能处理”团队 “水下检测识别与信息对抗”团队 “水下仿生与流动控制”团队 “海洋多学科融合技术”团队 团队负责人 https://hanghai.nwpu.edu.cn/szdw/jsdw/atdmchf/_zzsxhxq_td.htm
7.自主式水下航行器——“脱缰黑马”奔向水下战场和遥控式水下航行器相比,自主式水下航行器的一个明显标志是摆脱了系缆的束缚,拥有一定“头脑”和行动自主性。作为新一代水下机器人,它能够代替潜水员或小型潜艇在水下环境执行多种任务,因此也被一些军迷称作水下战场的“脱缰黑马”。本期“装备动态”,让我们聚焦当前各国自主式水下航行器的发展。 http://www.xinhuanet.com/milpro/20240830/f7baeb3ae10a49678ab608bae2b666b0/c.html
8.多学科优化设计在水下无人航行器设计中的应用研究【摘要】:水下无人航行器(Unmanned Underwater Vehicle,UUV)是具有典型多学科特性的高技术集成系统。在其设计与优化过程中,需要考虑艇型、结构、能源、推进、操纵、控制及总布置等诸多学科的因素影响。传统的螺旋设计模式人为地忽视了学科间的协同与制约效应,大大地降低了UUV总体设计效率和性能。多学科优化设计(Multidishttps://cdmd.cnki.com.cn/Article/CDMD-10217-1018074782.htm
9.FAUV水下自主航行器AUV水下机器人价格厂家F-AUV是一款鱼雷型的水下自主航行器,适用于石油、天然气、***和安全、海洋学和环境监测等领域执行各种任务。F-AUV基本结构是由一对碳纤维圆筒组成,尾部集成推进器及浮力调解气囊。展开 价格 订货量 面议 不限件 发货地江苏 连云港 发货期限20天内发货 https://www.china.cn/shuiwenyiqi/4596581224.html
10.海军发布首届水下无人航行器挑战赛公告,诚邀各路精英参加为牵引和促进海军水下无人航行器装备与技术创新发展,计划举办首届海军水下无人航行器挑战赛系列活动。该活动由海军装备部主办,船舶集团公司、海军研究院承办。 为牵引和促进海军水下无人航行器装备与技术创新发展,计划举办首届海军水下无人航行器挑战赛系列活动。该活动由海军装备部主办,船舶集团公司、海军研究院https://www.youuvs.com/news/detail/202003/5997.html
11.可上天入海的仿飞鱼无人航行器面世,霍普金斯大学实验室再获新成果根据这样的功能及属性,仿飞鱼水下航行器未来可能会搭载多种传感器,进行水下、水面、空中等多种领域的监测和侦察。 在研制仿生飞鱼水下航行器之前,美国霍普金斯大学应用物理实验室也曾经研发过两款无人机,具有一定的经验和技术积累。其中最具代表性的是:利用3D打印技术的空中无人机以及利用放射性同位素驱动的“蜻蜓”https://www.leiphone.com/category/robot/1dBU1Fxi5pvGlJtN.html
12.天和防务:公司子公司拥有可长期潜航的水下无人自主航行器产品公司回答表示:公司子公司天和海防拥有水下无人自主航行器相关产品,是军民两用产品,携带搭载不同的传感器可以在水下执行不同的任务。航行器是一种可以长期潜航、无人驾驶的水下机器人,能够依靠自带能源、自主控制,通过配置任务载荷执行作战或进行海洋探测等水下作业任务并能完成自主回收和反复使用。 https://m.sohu.com/a/833725230_114984