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信息化条件下无人反水雷作战的探讨

时间:2024-05-19

陈文超 张 旭 欧阳博文

(海军大连舰艇学院,辽宁 大连116000)

1 反水雷作战的现状

如今,随着各国海军的发展和海洋作战环境的不断变化,以美国为代表的一些国家的海军认为:反水雷作战的重心已经从专业猎扫雷舰艇转向建制式反水雷作战模式。在建制式反水雷思想的指导下,反水雷兵力将成为作战舰艇上的一个功能模块部署在各种多功能舰艇上,如美国海军的“阿里伯克”级导弹驱逐舰和濒海战斗舰(LCS)。这种新型反水雷作战思想的目的是提供未来能够跟得上舰艇编队的反水雷作战能力[1]。

虽然这种建制式反水雷作战模式相较之前已经有了较大的提升,但仍然存在非常重要的问题:水面舰艇作为反水雷作战平台,在进行反水雷作业时对舰艇的磁场、声场等物理场要求都很高,船体需要采用无磁性或低磁性材料建造,并装有消磁和降噪音装置,可是这点对于承担作战任务的驱护舰和大型辅助船来说,很难满足要求。水面舰艇进行猎扫雷作业时自身触发引爆水雷的危险依然存在,一旦发生,代价巨大,损失惨重[2]。

因此,水下无人作战平台逐渐进入反水雷作战的模式之中,水下无人作战平台可以遥控进入雷区,近距离对可疑目标进行探测识别,精准判断水雷目标,根据实际情况选用灭雷战斗部,从而高效安全地消灭所有类型的水雷目标。随着技术上的不断突破,反水雷作战平台将会从人工探测识别、水下无人作战平台清除水雷的现代扫雷方式,逐渐转型成完全由水下无人作战平台进行探测识别、清除水雷的新型扫雷方式。

未来的水下无人作战平台模式可以有以下几种:①无人水下航行器(UUV)、无人空中航行器(UAV)协同作战:大型UAV可携带UUV到达雷区附近实施布放,UUV负责探测识别及清除水雷障碍,UAV可通过吊放声呐进行探测,同时接收UUV传输的数据,既可以通过人工智能技术进行数据比对、分析研判并下达执行指令,又可以将数据传输至指挥所,由指挥员进行分析研判,将执行指令经UAV传输至UUV。②无人水面航行器(USV)、UUV协同作战:由USV携带UUV到达雷区附近实施布放,UUV负责探测识别及清除水雷障碍,USV可使用声呐进行探测,同时接收UUV传输的数据,既可以通过人工智能技术进行数据比对、分析研判并下达执行指令,又可以将数据传输至指挥所,由指挥员进行分析研判,将执行指令经USV传输至UUV。③UUV、UAV、USV协同作战:结合前两种模式的优点,将UAV、USV、UUV三者联合起来,可形成无人平台小型集群式反水雷作战。④UUV、UAV、USV、母船协同作战:将第三种模式与水面舰艇相结合,可形成舰艇编队与无人平台的大型集群式反水雷作战。若想成功实现这些作战模式,水下无人作战平台的信息交互连通以及水下无人作战平台的搭载就是目前需要解决的重点和难点问题[3]。

2 无人反水雷作战的信息支撑

要实现无人反水雷作战的信息支撑,需要运用信息交互通信的方式,主要有卫星通信、水声通信、数据链通信及无线网通信等。卫星通信优点为通信范围大、可靠性高、可实现多地址通信,方便各水下无人作战平台间的数据传输,缺点在于卫星隐蔽性差,战时易受打击导致无法使用;水声通信是一项在水下收发信息的技术,方便UUV直接将搜索识别结果在水中进行传输,缺点在于海洋中的声场极为混乱,导致接收到的信号模糊不清;数据链通信具有数据共享,加密程度高的特点,但需要前期做大量的建设工作;无线网通信具有建立连接方便、通信容量大的特点,缺点是传输距离短[4]。结合这些方式,可以完成以下几个方面的信息支撑:

2.1 海洋环境信息支撑

反水雷作战受海洋环境的影响极大,准确的海洋环境参数对反水雷作战的成功与否至关重要。采用分布式的网络无人航行器平台对关键航道和重要港口定点监控,并将海洋海底和各个剖面的图像以及海洋环境参数通过水声、卫星及数据链通信方式传输至海洋环境信息数据库中并备份,并与之前参数进行比对。一旦发现有异常信号,各个临近的无人平台便进入警备状态,调用海洋环境信息数据库中的海底地形地貌数据进行计算机辅助识别和定位。

2.2 水雷信息支撑

可建立相关水雷装备信息数据库,主要包括舰艇物理场数据库和敌水雷信息数据库等。舰艇物理场信息是非触发水雷识别目标的主要手段,建立舰艇物理场数据库,加强对敌布雷思想、水雷引信工作制度的研究,可以提高扫雷的针对性,缩短清除水雷障碍时间。可在每次反水雷作业中积累数据,并通过数据链实现信息共享。

2.3 指挥控制信息支撑

将编队作为一个整体,实现一体化反水雷作战,对各类传感器和武器实施管理和协同控制。信息交互的方式可使用卫星、水声、数据链及无线网通信。一是实现信息共享和数据融合。通过多平台传感器的信息交互,在海洋环境信息数据库中识别和比对,使各协同作战平台获得一致的水下可疑目标分布态势图,有效扩展情报来源,为指挥员决策提供依据。二是分布式指挥控制方式。在功能方面,原本由一个反水雷平台独立完成的作战功能,可分布到多个反水雷平台上实现。在控制方面,舰艇编队的反水雷协同指挥功能,可根据任务需要由任一反水雷平台承担。分布式指挥控制对单一反水雷平台的探测设备或猎扫雷装具是否齐全要求降低,各反水雷平台可以获得其他平台的信息支持,从而获得目标探测识别能力、威胁处理能力等。

3 水下无人作战平台搭载

3.1 战斗舰艇

战斗舰艇可搭载UUV、UAV、USV,可直接于海面释放UUV,或将UUV放置于UAV、USV中,由它们携带UUV进入目标雷区。其优点在于携带平台种类多,功能较全,可应对各种海区地形。但需要占用USV、UUV较多舰艇空间保证其安全顺利释放。若将大型UAV安置于舰艇,需要的空间将会更大。

3.2 直升机

直升机可搭载UUV、小型UAV,具有快速投送、快速抵达的特点,适用于水下无人作战平台向雷区进发途中受海洋环境等条件因素限制,导致其无法到达雷区的情况。在这种情况下,直升机可将UAV、UUV快速运送到指定雷区附近海域并释放,采用UAV、UUV协同模式,任务完成后直升机对其进行回收。

3.3 民用船只

民用船只目前是水下无人作战平台搭载的一个空白,它可以搭载UUV,具有隐蔽释放的显著特点。利用此特点,平时可以潜入作战敏感区域或敌方重要作战海域使用UUV,隐秘的完成海洋环境数据采集的工作,定期收集数据,更新海洋环境信息数据库,为反水雷的数据信息比对奠定基础,提高指挥所研判成功率;战时可以作为应急手段,补充反水雷力量,在雷区附近海域使用UUV执行隐蔽反水雷任务。适用于战斗舰艇及直升机因政治、外交、敌方控制区域等对其不利,无法抵近雷区执行反水雷任务的情况。民用船只可作为战斗舰艇指控系统和水下无人作战平台的通信中继,负责传输交互二者的数据信息。

4 结语

未来的反水雷作战,无人将逐步取代有人,若想快速高效远距离完成反水雷作战任务,不仅需要安全稳定的信息交互连通手段以及搭载成熟可靠的水下无人作战平台,还需要具有系列化、模块化、标准化的水下无人作战平台、大量实战数据存储的数据库以及高集成度的指挥控制系统。这需要相当成熟的科学技术来支撑。因此,未来的反水雷作战还有很长的一段路要走。

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