未來海戰(zhàn)將無人化?美軍宣布無人艇取得重大突破

時間:2014-10-21 09:01   來源:解放軍報

 

  今年8月,美國海軍在弗吉尼亞州詹姆斯河進行了一次無人艇“蜂群”作戰(zhàn)演示,安裝了CARACaS系統(tǒng)、故障自動防護系統(tǒng)的13艘無人艇,以集群作戰(zhàn)模式完成一系列復雜機動動作后,實施了對“可疑船只”的包圍和攔截,成功完成了護航作戰(zhàn)任務(wù)?梢哉f,無人艇的問世在一定程度上創(chuàng)新了美國海軍的作戰(zhàn)方式。

  近年來,隨著無人機、無人車等新型無人裝備相繼誕生并取得長足發(fā)展,無人裝備領(lǐng)域發(fā)展正從空中陸地向海上不斷邁進,無人艇的發(fā)展前景如何?未來海戰(zhàn)是否走向無人化?本期我們邀請海軍軍事專家劉偉為您作相關(guān)解讀。

  自主協(xié)同蜂群攻擊

  10月5日,美國海軍宣布在無人艇技術(shù)研究領(lǐng)域取得重大突破,無人艇不僅具備保護本方艦艇的能力,還能以“蜂群戰(zhàn)術(shù)”向敵方艦艇發(fā)起自主攻擊——

  今年8月,美國海軍在弗吉尼亞州詹姆斯河進行了一次無人艇“蜂群”作戰(zhàn)演示,共有13艘無人艇參加,其中5艘無人艇采用自主控制,另外8艘由后方人員實施遠程遙控。它們在收到來自直升機提供的威脅報警后,依托雷達和紅外傳感器探測目標,以集群作戰(zhàn)模式完成一系列復雜機動動作后,實施了對“可疑船只”的包圍和攔截,保護本方船只安全撤離,成功完成了護航作戰(zhàn)任務(wù)。

  所謂“蜂群戰(zhàn)術(shù)”,顧名思義,就是像蜜蜂一樣成群結(jié)隊地攻擊同一個目標,這樣的攻擊具有快速、機動和密集等特點。在海上實施“蜂群”攻擊,通常是指同時利用多艘高速快艇協(xié)同攻擊敵方單一大型艦艇的作戰(zhàn)行動!胺淙骸惫粢鬄閰f(xié)同行動提供強大的指揮控制、態(tài)勢感知、信息共享和實時通信能力,而“蜂群”攻擊的實現(xiàn)則要求無人艇在自主操作的情況下完成,即信息化之外又增加了自主化,包括高速的自主信息處理能力和精準的自主路徑規(guī)劃能力,其難度之大可想而知。據(jù)美國海軍透露,普通的巡邏艇通常需要3至4名海員操控,但是安裝了CARACaS系統(tǒng)、故障自動防護系統(tǒng)后,1名海員就能完成20艘無人艇的操控。與無人機不同的是,無人艇還具備了一定的自主性,并且不是每一步都需要有人發(fā)號施令。

  美國海軍之所以大力推進無人艇技術(shù)研究,與2000年美國海軍“科爾”號驅(qū)逐艦遭受恐怖主義襲擊直接相關(guān)。在那次襲擊中,一艘裝滿炸藥的小艇突然撞向?吭谝查T亞丁港的“科爾”號驅(qū)逐艦,造成17人死亡,39人受傷。美國海軍認為,基于網(wǎng)絡(luò)自主化的無人艇將在保護海軍艦艇、港口和海上設(shè)施免受類似襲擊方面發(fā)揮重要作用,同時還可以使海軍和艦艇裝備從這種危險的防御任務(wù)中解脫出來。一方面可以避免人員傷亡,另一方面為更好地執(zhí)行其他任務(wù)創(chuàng)造條件。

  蓄力研發(fā)不斷創(chuàng)新

  在過去20年中,無人裝備尤其是無人機的軍事應用取得了突飛猛進的發(fā)展,各國對無人艇技術(shù)的經(jīng)費投入也逐年增加。從世界范圍來看,當前的無人艇主要由美國、英國、法國、加拿大、以色列、日本等10余個國家研制,能夠完成情報搜集、物理表征、反水雷、海事安全和訓練測試等方面任務(wù)。

  目前在全球無人艇市場,共有60余種無人艇,已經(jīng)投入使用的型號中,軍用無人艇數(shù)量約占70%。在無人艇的研發(fā)方面,美國始終處于領(lǐng)先地位,世界上近一半的無人艇是由美國研制。美國海軍始終重視對無人艇自主化方面的研究,并積極吸收民事部門針對自主化和網(wǎng)絡(luò)化操作的研究成果。此外,美國海軍還資助國家航空航天局噴氣推進實驗室開發(fā)了機器人智能指揮與感知的控制體系架構(gòu)(CARACaS),旨在使用最少的人工干預完成無人艇的操控和導航。在此次無人艇“蜂群”作戰(zhàn)演示中,起關(guān)鍵作用的正是CARACaS系統(tǒng)。CARACaS系統(tǒng)成本極其低廉,并很容易安裝在巡邏艇及其他船只上,配備該系統(tǒng)的無人艇一定程度上可以自主完成運輸特種部隊、保衛(wèi)港口和碼頭的任務(wù),真正做到了“低投入高回報”。

  反復測試攻堅克難

  截至目前,美國海軍已經(jīng)在無人艇和無人潛航器上對CARACaS系統(tǒng)進行了長達8年的全面測試,下一步美國海軍還將組織更多無人艇參與試驗,并將引導無人艇開展更為復雜的協(xié)同行動?偟膩碇v,其未來發(fā)展方向包括以下幾個方面:

  進一步加強無人艇協(xié)同自主化。減少操作人員的數(shù)量、構(gòu)建安全的艦艇網(wǎng)絡(luò)、具備自主機動和待命以及清除障礙的能力,是美國海軍對未來無人艇能力構(gòu)想的重要方面。由于無人艇所處的水面環(huán)境十分復雜,不僅包含靜態(tài)障礙物,同時還受海況、其他艦船航行的影響,對自主化操作的要求很高。因此,相比于其他無人系統(tǒng),除了傳感器、通信與數(shù)據(jù)接口、動力等所有無人系統(tǒng)都存在的技術(shù)問題外,高度自主化是影響未來無人艇發(fā)展的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

  進一步提高續(xù)航能力。隨著未來無人艇向執(zhí)行偵察監(jiān)視、反水雷、反潛等多種任務(wù)的方向發(fā)展,對其續(xù)航能力要求越來越高,但由于要與速度、耐波性以及有效載荷和動力等方面進行權(quán)衡,制約了續(xù)航能力的發(fā)展。為此,美國海軍將提高無人艇的燃料有效載荷率作為技術(shù)發(fā)展的目標之一,同時還在研究通過轉(zhuǎn)化太陽能、海浪能量等方式為無人艇提供持續(xù)不斷的能源供應。

  此外,武器化也將成為未來無人艇發(fā)展的一個重要趨勢。正如無人機近年來走過的歷程一樣,無人艇未來最有可能首先具備反潛攻擊能力,可發(fā)射魚雷或小型反魚雷武器,其在反水雷方面所發(fā)揮的作用將進一步拓展,可以執(zhí)行目前由有人駕駛直升機和反水雷系統(tǒng)承擔的任務(wù)。無人艇還將在電子戰(zhàn)領(lǐng)域得到應用,幫助海軍艦艇對敵實施引誘和迷惑。

 

  世界無人艇發(fā)展進行時

  ★1898年

  著名發(fā)明家尼古拉·特斯拉進行了遙控無人艇試驗,其試驗艇成為人類第一艘水面無人艇。

  ★20世紀60年代

  美國將一型V-8汽油機驅(qū)動的小艇,改裝為遙控掃雷艇。

  ★20世紀90年代

  美國研制的“遙控獵雷作戰(zhàn)樣機”成功在波斯灣進行了海上作業(yè)。

  ★2003年

  美國海軍研制的“斯巴達人”無人艇首次演示,可通過換裝任務(wù)模塊,執(zhí)行多樣化任務(wù)。

  ★2005年底

  以色列展示了“黃貂魚”無人水面艇,其具有出色的自主導航與定位能力。

  ★2006年

  以色列海軍對“保護者”無人艇進行了新一輪作戰(zhàn)評估海試,旨在研究未來無人艇發(fā)展的突破口。

  ★2010年

  美國“食人魚”無人艇亮相,可執(zhí)行海岸部隊的任務(wù)。

  ★2013年9月

  新加坡大型無人艇完成海上試驗,可進行連續(xù)48小時的自主航行。

  ★2014年

  美國海軍研究局取得新突破,無人艇不僅具有保護本方艦艇的能力,還能以“蜂群戰(zhàn)術(shù)”向敵方發(fā)起自主攻擊。

  未來無人艇發(fā)展路向何方,讓我們拭目以待……(劉偉)

編輯:李杰

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