信息化條件下無人反水雷作戰(zhàn)的探討

陳文超 張 旭 歐陽博文

（海軍大連艦艇學(xué)院，遼寧 大連116000）

1 反水雷作戰(zhàn)的現(xiàn)狀

如今，隨著各國海軍的發(fā)展和海洋作戰(zhàn)環(huán)境的不斷變化，以美國為代表的一些國家的海軍認(rèn)為：反水雷作戰(zhàn)的重心已經(jīng)從專業(yè)獵掃雷艦艇轉(zhuǎn)向建制式反水雷作戰(zhàn)模式。在建制式反水雷思想的指導(dǎo)下，反水雷兵力將成為作戰(zhàn)艦艇上的一個功能模塊部署在各種多功能艦艇上，如美國海軍的“阿里伯克”級導(dǎo)彈驅(qū)逐艦和瀕海戰(zhàn)斗艦（LCS）。這種新型反水雷作戰(zhàn)思想的目的是提供未來能夠跟得上艦艇編隊(duì)的反水雷作戰(zhàn)能力[1]。

雖然這種建制式反水雷作戰(zhàn)模式相較之前已經(jīng)有了較大的提升，但仍然存在非常重要的問題：水面艦艇作為反水雷作戰(zhàn)平臺，在進(jìn)行反水雷作業(yè)時對艦艇的磁場、聲場等物理場要求都很高，船體需要采用無磁性或低磁性材料建造，并裝有消磁和降噪音裝置，可是這點(diǎn)對于承擔(dān)作戰(zhàn)任務(wù)的驅(qū)護(hù)艦和大型輔助船來說，很難滿足要求。水面艦艇進(jìn)行獵掃雷作業(yè)時自身觸發(fā)引爆水雷的危險依然存在，一旦發(fā)生，代價巨大，損失慘重[2]。

因此，水下無人作戰(zhàn)平臺逐漸進(jìn)入反水雷作戰(zhàn)的模式之中，水下無人作戰(zhàn)平臺可以遙控進(jìn)入雷區(qū)，近距離對可疑目標(biāo)進(jìn)行探測識別，精準(zhǔn)判斷水雷目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際情況選用滅雷戰(zhàn)斗部，從而高效安全地消滅所有類型的水雷目標(biāo)。隨著技術(shù)上的不斷突破，反水雷作戰(zhàn)平臺將會從人工探測識別、水下無人作戰(zhàn)平臺清除水雷的現(xiàn)代掃雷方式，逐漸轉(zhuǎn)型成完全由水下無人作戰(zhàn)平臺進(jìn)行探測識別、清除水雷的新型掃雷方式。

未來的水下無人作戰(zhàn)平臺模式可以有以下幾種：①無人水下航行器（UUV）、無人空中航行器（UAV）協(xié)同作戰(zhàn)：大型UAV可攜帶UUV到達(dá)雷區(qū)附近實(shí)施布放，UUV負(fù)責(zé)探測識別及清除水雷障礙，UAV可通過吊放聲吶進(jìn)行探測，同時接收UUV傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，既可以通過人工智能技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、分析研判并下達(dá)執(zhí)行指令，又可以將數(shù)據(jù)傳輸至指揮所，由指揮員進(jìn)行分析研判，將執(zhí)行指令經(jīng)UAV傳輸至UUV。②無人水面航行器（USV）、UUV協(xié)同作戰(zhàn)：由USV攜帶UUV到達(dá)雷區(qū)附近實(shí)施布放，UUV負(fù)責(zé)探測識別及清除水雷障礙，USV可使用聲吶進(jìn)行探測，同時接收UUV傳輸?shù)臄?shù)據(jù)，既可以通過人工智能技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)比對、分析研判并下達(dá)執(zhí)行指令，又可以將數(shù)據(jù)傳輸至指揮所，由指揮員進(jìn)行分析研判，將執(zhí)行指令經(jīng)USV傳輸至UUV。③UUV、UAV、USV協(xié)同作戰(zhàn)：結(jié)合前兩種模式的優(yōu)點(diǎn)，將UAV、USV、UUV三者聯(lián)合起來，可形成無人平臺小型集群式反水雷作戰(zhàn)。④UUV、UAV、USV、母船協(xié)同作戰(zhàn)：將第三種模式與水面艦艇相結(jié)合，可形成艦艇編隊(duì)與無人平臺的大型集群式反水雷作戰(zhàn)。若想成功實(shí)現(xiàn)這些作戰(zhàn)模式，水下無人作戰(zhàn)平臺的信息交互連通以及水下無人作戰(zhàn)平臺的搭載就是目前需要解決的重點(diǎn)和難點(diǎn)問題[3]。

2 無人反水雷作戰(zhàn)的信息支撐

要實(shí)現(xiàn)無人反水雷作戰(zhàn)的信息支撐，需要運(yùn)用信息交互通信的方式，主要有衛(wèi)星通信、水聲通信、數(shù)據(jù)鏈通信及無線網(wǎng)通信等。衛(wèi)星通信優(yōu)點(diǎn)為通信范圍大、可靠性高、可實(shí)現(xiàn)多地址通信，方便各水下無人作戰(zhàn)平臺間的數(shù)據(jù)傳輸，缺點(diǎn)在于衛(wèi)星隱蔽性差，戰(zhàn)時易受打擊導(dǎo)致無法使用；水聲通信是一項(xiàng)在水下收發(fā)信息的技術(shù)，方便UUV直接將搜索識別結(jié)果在水中進(jìn)行傳輸，缺點(diǎn)在于海洋中的聲場極為混亂，導(dǎo)致接收到的信號模糊不清；數(shù)據(jù)鏈通信具有數(shù)據(jù)共享，加密程度高的特點(diǎn)，但需要前期做大量的建設(shè)工作；無線網(wǎng)通信具有建立連接方便、通信容量大的特點(diǎn)，缺點(diǎn)是傳輸距離短[4]。結(jié)合這些方式，可以完成以下幾個方面的信息支撐：

2.1 海洋環(huán)境信息支撐

反水雷作戰(zhàn)受海洋環(huán)境的影響極大，準(zhǔn)確的海洋環(huán)境參數(shù)對反水雷作戰(zhàn)的成功與否至關(guān)重要。采用分布式的網(wǎng)絡(luò)無人航行器平臺對關(guān)鍵航道和重要港口定點(diǎn)監(jiān)控，并將海洋海底和各個剖面的圖像以及海洋環(huán)境參數(shù)通過水聲、衛(wèi)星及數(shù)據(jù)鏈通信方式傳輸至海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫中并備份，并與之前參數(shù)進(jìn)行比對。一旦發(fā)現(xiàn)有異常信號，各個臨近的無人平臺便進(jìn)入警備狀態(tài)，調(diào)用海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫中的海底地形地貌數(shù)據(jù)進(jìn)行計算機(jī)輔助識別和定位。

2.2 水雷信息支撐

可建立相關(guān)水雷裝備信息數(shù)據(jù)庫，主要包括艦艇物理場數(shù)據(jù)庫和敵水雷信息數(shù)據(jù)庫等。艦艇物理場信息是非觸發(fā)水雷識別目標(biāo)的主要手段，建立艦艇物理場數(shù)據(jù)庫，加強(qiáng)對敵布雷思想、水雷引信工作制度的研究，可以提高掃雷的針對性，縮短清除水雷障礙時間。可在每次反水雷作業(yè)中積累數(shù)據(jù)，并通過數(shù)據(jù)鏈實(shí)現(xiàn)信息共享。

2.3 指揮控制信息支撐

將編隊(duì)作為一個整體，實(shí)現(xiàn)一體化反水雷作戰(zhàn)，對各類傳感器和武器實(shí)施管理和協(xié)同控制。信息交互的方式可使用衛(wèi)星、水聲、數(shù)據(jù)鏈及無線網(wǎng)通信。一是實(shí)現(xiàn)信息共享和數(shù)據(jù)融合。通過多平臺傳感器的信息交互，在海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫中識別和比對，使各協(xié)同作戰(zhàn)平臺獲得一致的水下可疑目標(biāo)分布態(tài)勢圖，有效擴(kuò)展情報來源，為指揮員決策提供依據(jù)。二是分布式指揮控制方式。在功能方面，原本由一個反水雷平臺獨(dú)立完成的作戰(zhàn)功能，可分布到多個反水雷平臺上實(shí)現(xiàn)。在控制方面，艦艇編隊(duì)的反水雷協(xié)同指揮功能，可根據(jù)任務(wù)需要由任一反水雷平臺承擔(dān)。分布式指揮控制對單一反水雷平臺的探測設(shè)備或獵掃雷裝具是否齊全要求降低，各反水雷平臺可以獲得其他平臺的信息支持，從而獲得目標(biāo)探測識別能力、威脅處理能力等。

3 水下無人作戰(zhàn)平臺搭載

3.1 戰(zhàn)斗艦艇

戰(zhàn)斗艦艇可搭載UUV、UAV、USV，可直接于海面釋放UUV，或?qū)UV放置于UAV、USV中，由它們攜帶UUV進(jìn)入目標(biāo)雷區(qū)。其優(yōu)點(diǎn)在于攜帶平臺種類多，功能較全，可應(yīng)對各種海區(qū)地形。但需要占用USV、UUV較多艦艇空間保證其安全順利釋放。若將大型UAV安置于艦艇，需要的空間將會更大。

3.2 直升機(jī)

直升機(jī)可搭載UUV、小型UAV，具有快速投送、快速抵達(dá)的特點(diǎn)，適用于水下無人作戰(zhàn)平臺向雷區(qū)進(jìn)發(fā)途中受海洋環(huán)境等條件因素限制，導(dǎo)致其無法到達(dá)雷區(qū)的情況。在這種情況下，直升機(jī)可將UAV、UUV快速運(yùn)送到指定雷區(qū)附近海域并釋放，采用UAV、UUV協(xié)同模式，任務(wù)完成后直升機(jī)對其進(jìn)行回收。

3.3 民用船只

民用船只目前是水下無人作戰(zhàn)平臺搭載的一個空白，它可以搭載UUV，具有隱蔽釋放的顯著特點(diǎn)。利用此特點(diǎn)，平時可以潛入作戰(zhàn)敏感區(qū)域或敵方重要作戰(zhàn)海域使用UUV，隱秘的完成海洋環(huán)境數(shù)據(jù)采集的工作，定期收集數(shù)據(jù)，更新海洋環(huán)境信息數(shù)據(jù)庫，為反水雷的數(shù)據(jù)信息比對奠定基礎(chǔ)，提高指揮所研判成功率；戰(zhàn)時可以作為應(yīng)急手段，補(bǔ)充反水雷力量，在雷區(qū)附近海域使用UUV執(zhí)行隱蔽反水雷任務(wù)。適用于戰(zhàn)斗艦艇及直升機(jī)因政治、外交、敵方控制區(qū)域等對其不利，無法抵近雷區(qū)執(zhí)行反水雷任務(wù)的情況。民用船只可作為戰(zhàn)斗艦艇指控系統(tǒng)和水下無人作戰(zhàn)平臺的通信中繼，負(fù)責(zé)傳輸交互二者的數(shù)據(jù)信息。

4 結(jié)語

未來的反水雷作戰(zhàn)，無人將逐步取代有人，若想快速高效遠(yuǎn)距離完成反水雷作戰(zhàn)任務(wù)，不僅需要安全穩(wěn)定的信息交互連通手段以及搭載成熟可靠的水下無人作戰(zhàn)平臺，還需要具有系列化、模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的水下無人作戰(zhàn)平臺、大量實(shí)戰(zhàn)數(shù)據(jù)存儲的數(shù)據(jù)庫以及高集成度的指揮控制系統(tǒng)。這需要相當(dāng)成熟的科學(xué)技術(shù)來支撐。因此，未來的反水雷作戰(zhàn)還有很長的一段路要走。