據美國媒體報道,美國海軍正在試驗一種創新性的反潛平臺,無人駕駛反潛巡邏艦。如果試驗成功,將對未來海上常規動力潛艇產生壓倒性威脅,常規靜音潛艇的作戰優勢將基本喪失。
威脅加大,催生需求
進入21世紀以來,信息技術結合人工智能的飛速發展,已經使無人駕駛技術從環境單一的太空、空中拓展到了復雜環境的水下、水面,出現了無人潛航器、無人水面艇等。隨著水下和水面作戰環境日益復雜,尤其是大潛深長航時無人潛航器的出現以及常規靜音潛艇的大量服役,使得對水下目標的搜索更加耗時費力,反潛任務量和難度都空前加大。而美國現有的反潛兵力數量已大幅下降,已經從上世紀90年代的90多艘攻擊型核潛艇、300多架P-3C反潛巡邏機,削減至現在54艘攻擊型核潛艇、120多架P-3C反潛巡邏機、100架新的P-8飛機。在軍費開支削減下降的大背景下,無法建造更多的有人操縱反潛平臺應對越來越繁重的對潛搜索跟蹤任務。因此使用無人駕駛平臺實施不間斷的反潛巡邏,成為必然的選擇。
無人駕駛有許多優勢,如可以不考慮人的生理和心理極限長時間連續工作,能有效避免人員傷亡等等,美海軍正是基于無人駕駛技術和定位導航技術、衛星通信技術的成熟,看中了無人艦艇的諸多長處,決定開展這種無人駕駛連續跟蹤反潛巡邏艦(ACTUV)的研制工作,該項目研究工作由美國先進防御技術研究項目代理局(DARPA)主持,具體研發工程由美國國際科技應用公司(SAIC)實施,工程目的是研發一種“無人操縱的,一次可以自動在海上幾千平方公里海域范圍內,連續搜尋跟蹤2至3個月安靜型柴電潛艇的無人艦艇”。
自主搜索,自動跟蹤
無人駕駛連續跟蹤反潛巡邏艦(ACTUV)項目是基于“能夠建造并使用安靜型柴電潛艇的對手國家正不斷增長,美國及其盟國海上安全受到的威脅持續擴大”的理由,而現實是美國的國力財力又在下降,這就決定了ACTUV的建設思路不可能高大帥和小而全,它突出了無人駕駛、海上長時間、自動搜索跟蹤三項主要功能,采取集成大量現有民用技術的建造策略,船型平臺為小水線面三體船,配備各種民用導航和定位設備,如商用導航雷達、自動識別系統(AIS),配備軍用改進型艦殼聲吶,衛星數據鏈通信設備,配備商用柴油發動機,不配備武器系統,價格成本控制在5000萬美元之內。五級海況(浪高3-4米,風速10-13米/秒)下可以在海上自動連續執行反潛任務至少70天,續航力3800英里,七級海況下可以生存。
ACTUV艦對潛艇探測的核心設備是美國雷聲公司生產的SQS-56中頻艦殼聲吶第五代的最新型號MS3(模塊化可變聲吶系統),主動有效探測距離18公里,同時具備主動和被動搜索、探測、被動威脅過濾、定位、追蹤的功能,還有魚雷探測告警和自動規避小目標的功能。為了在ACTUV艦有限空間安裝MS3,雷聲公司對聲吶進行了重新設計改進,使用光纖和數字技術,可替換元器件數量從400個減少到15個,聲吶可靠性大幅提高,維修保養更為快捷,同時對決定聲吶性能的核心部件收/發陣列進行大幅度改進,使用光纖水聽器,降低功耗和重量,提高其靈敏度和反應速度。
人工智能,獨步世界
ACTUV艦在技術層面上有二項革命性突破。
一是在世界海軍聲吶探測裝備中首次取消了“人在回路”,實現了對水下物體探測和跟蹤的自動化、無人化。聲吶具備了人的智能判斷能力,需要自主決策,自我執行復雜困難的搜索和跟蹤任務,聲吶要開發出適合自動搜索跟蹤的復雜算法,要開發出準確判定目標性質降低誤警率的軟件,要開發出各類水下目標的聲紋數據庫,要綜合集成這些硬件軟件并確保聲吶系統的順暢運轉,需要完成大量創新性的艱苦工作,需要大量的海洋基礎性實驗數據做支撐,沒有雄厚的技術積累是不可能完成的,美國民間公司海洋基礎性工作的功底真的是世界第一。
二是海上無人駕駛自主航行的技術。無人駕駛自主航行與無人駕駛有人遙控是根本不同的二種技術,澳大利亞海軍研發的海上無人攻擊艇,英國海軍研發的無人巡邏艇,從原理上就是無人駕駛有人遙控艇,而美國的ACTUV艦則完全智能化,自主航行,自主避碰,自主決策,基本不需要人的參與。它的自動化操縱系統要求可靠性極高,在海上必須自動服從各類海洋法規,自動遵守安全航行習慣,自動遵守船舶避碰規則。為擁有完成這些具體行動的能力,ACTUV艦還必須具備智能化通信能力、與海上相遇船只智能化語音互動識別能力等。為完成對常規靜音潛艇連續跟蹤的任務,在航速上ACTUV艇將具備壓倒性優勢,其最高航速達14節以上。
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