“海上獵手”如何改變未來反潛模式

李大光

4月6日，美軍為一艘處于測(cè)試階段的“無人駕駛”技術(shù)示范艦艇舉行了命名儀式，將其命名為“海上獵手”，官方名稱則為“反潛持續(xù)追蹤無人艇（ACTUV）”，它將會(huì)在海軍戰(zhàn)略領(lǐng)域引發(fā)革命，使未來反潛作戰(zhàn)模式發(fā)生徹底改變。

從上天到下海的無人駕駛技術(shù)

進(jìn)入21世紀(jì)以來，信息技術(shù)結(jié)合人工智能的飛速發(fā)展，無人駕駛技術(shù)已經(jīng)從環(huán)境單一的太空、空中拓展到了環(huán)境復(fù)雜的水下、水面，出現(xiàn)了無人潛航器、無人水面艇等。隨著水下和水面作戰(zhàn)環(huán)境日益復(fù)雜，尤其是大潛深、長(zhǎng)航時(shí)的無人潛航器的出現(xiàn)，以及常規(guī)靜音潛艇的大量服役，使得對(duì)水下目標(biāo)的搜索更加耗時(shí)費(fèi)力，反潛任務(wù)量和難度都空前加大。正是在這一背景下，美國(guó)海軍開始研發(fā)一種無人駕駛持續(xù)跟蹤反潛巡邏艇。

ACTUV采用三體船布局，全長(zhǎng)約為40米、高4.3米，重量約140噸，船身用碳復(fù)合材料制成，使用模塊化設(shè)計(jì)組裝而成。裝備有兩臺(tái)引擎，航速27節(jié)（50千米/小時(shí)）。在最近的一次測(cè)試中，它的航速達(dá)到31節(jié)，已超過當(dāng)前所有常規(guī)潛艇的最高速度。

ACTUV配備的模塊化可擴(kuò)展聲吶系統(tǒng)，可自動(dòng)執(zhí)行主動(dòng)和被動(dòng)聲吶搜索任務(wù)，并且已經(jīng)成功利用該系統(tǒng)跟蹤到目標(biāo)。ACTUV裝備最先進(jìn)的傳感器——多種型號(hào)的雷達(dá)、用于全晝夜監(jiān)視海面的光電系統(tǒng)、無線電電子戰(zhàn)系統(tǒng)、能自動(dòng)確定目標(biāo)并將其與水下目標(biāo)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)比的強(qiáng)大的龍骨下回聲定位儀和能將所獲情報(bào)傳輸數(shù)千千米的通信系統(tǒng)。

無人駕駛反潛巡邏艇在技術(shù)層面上，將有兩項(xiàng)革命性突破。一是在世界海軍聲吶探測(cè)裝備中首次取消了“人在回路”，實(shí)現(xiàn)了對(duì)水下物體探測(cè)和跟蹤的自動(dòng)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(zhí)行復(fù)雜困難的搜索和跟蹤任務(wù)。聲吶要開發(fā)出適合自動(dòng)搜索跟蹤的復(fù)雜算法，就要開發(fā)出準(zhǔn)確判定目標(biāo)性質(zhì)、降低誤警率的軟件，包括各類水下目標(biāo)的聲紋數(shù)據(jù)庫(kù)，綜合集成這些硬件軟件并確保聲吶系統(tǒng)的順暢運(yùn)轉(zhuǎn)，需要有大量的海洋基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)予以支撐。二是海上無人駕駛自主航行技術(shù)。無人駕駛自主航行與無人駕駛有人遙控是根本不同的兩種技術(shù)，美國(guó)的無人駕駛反潛巡邏艇完全智能化，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(dòng)化操縱系統(tǒng)要求可靠性極高，在海上必須自動(dòng)服從各類海洋法規(guī)，自動(dòng)遵守安全航行習(xí)慣，自動(dòng)遵守船舶避碰規(guī)則。為擁有完成這些具體行動(dòng)的能力，無人駕駛反潛巡邏艇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(dòng)識(shí)別能力等。為完成對(duì)常規(guī)靜音潛艇連續(xù)跟蹤的任務(wù)，在航速上無人駕駛反潛巡邏艇將具備壓倒性優(yōu)勢(shì)。

據(jù)稱，“海上獵手”未來還可能像擊敗人類頂級(jí)棋手的“阿爾法圍棋”一樣，利用特殊算法不但能識(shí)別和避讓附近船只、持續(xù)追蹤水下目標(biāo)，更能通過不斷學(xué)習(xí)完善自身效能。

具備跨洋能力的全機(jī)器人戰(zhàn)艦

“海上獵手”之所以被寄予厚望，很大程度在于它的特殊性能。

第一，具有專業(yè)發(fā)現(xiàn)和追蹤柴電潛艇的能力。柴電潛艇裝有近乎無聲的發(fā)動(dòng)機(jī)，這種靜謐的柴電動(dòng)力潛艇悄無聲息，很難遠(yuǎn)距離探測(cè)和追蹤，特別是新一代柴電潛艇配備了不依賴空氣的推進(jìn)系統(tǒng)和先進(jìn)的鋰離子電池，更加難以追蹤。而ACTUV 則可以捕捉到柴電潛艇發(fā)出的引擎聲，就好像在嘈雜的鬧市中辨別出一輛汽車的聲音。在執(zhí)行任務(wù)期間，ACTUV一旦發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的蛛絲馬跡，會(huì)使用聲吶系統(tǒng)的高頻主動(dòng)聲吶對(duì)目標(biāo)進(jìn)行精確定位和跟蹤，同時(shí)借助傳感器技術(shù)進(jìn)行信息搜集。逼近到很近的距離時(shí)，ACTUV會(huì)通過聲學(xué)圖像，確定目標(biāo)潛艇的型號(hào)等信息，再通過人工智能處理系統(tǒng)將搜集到的這些數(shù)據(jù)，通過衛(wèi)星通信線路傳輸?shù)矫篮＼姷姆礉撝笓]中心，再由中心指派就近的反潛平臺(tái)趕往目標(biāo)海域，摧毀敵艇。

第二，具備驚人的海上持續(xù)作戰(zhàn)能力。ACTUV在無人駕駛或遠(yuǎn)程操縱的方式下，在大洋水面可連續(xù)60～90天自主操作，在12節(jié)的巡航速度下，它甚至可以航行1萬海里，巡查大片海域，一旦發(fā)現(xiàn)敵方潛艇便召來其他美軍艦船予以摧毀（ACTUV本身不配備武器）。更重要的是，它還能與瀕海戰(zhàn)斗艦等新銳載人戰(zhàn)艦聯(lián)合作戰(zhàn)，利用良好的隱形性能和強(qiáng)大的探測(cè)能力，成為美軍艦隊(duì)最前沿的“偵察尖刀”。即便“海上獵手”遭到敵人攻擊，也不用擔(dān)心會(huì)危及船上人員的安全。

第三，反潛作戰(zhàn)海域范圍廣。美國(guó)此前曾提出一款名為USV的無人艇，配屬瀕海戰(zhàn)斗艦，但USV的噸位小、自主能力弱，只能在母艦周邊執(zhí)行任務(wù)。相比之下，ACTUV規(guī)劃的作戰(zhàn)半徑達(dá)到了3000千米，加上很高的自主任務(wù)能力，ACTUV完全具備了傳統(tǒng)反潛平臺(tái)，如水面艦、潛艇、航空反潛機(jī)等同的大范圍作戰(zhàn)能力。

第四，執(zhí)行任務(wù)的運(yùn)行成本極其低廉。與卓越性能對(duì)應(yīng)的，則是該艦相對(duì)低廉的建造和運(yùn)營(yíng)成本，這將為美軍打造一整套“廉價(jià)獵潛無人艦隊(duì)”奠定基礎(chǔ)。

對(duì)未來海戰(zhàn)產(chǎn)生重大影響

ACTUV雖然只是一艘沒有武裝的無人駕駛反潛原型艦，但其優(yōu)異的技術(shù)性能將使未來海戰(zhàn)發(fā)生重大改變。

目前，常規(guī)靜音潛艇之所以可以在海洋中大顯身手，主要原因在于：一是可在全球威脅海域持續(xù)搜索的水面平臺(tái)的數(shù)量嚴(yán)重不足；二是建立全球海洋信息柵格的工作還遠(yuǎn)未完成，如美國(guó)只在全球重要水道、重點(diǎn)威脅海域建立了水下聲學(xué)監(jiān)視網(wǎng)；三是海洋監(jiān)視衛(wèi)星的技術(shù)能力還未達(dá)到發(fā)現(xiàn)水下常規(guī)潛艇的水準(zhǔn)，還有相當(dāng)?shù)目瞻缀兔^(qū)。這三個(gè)原因的解決辦法中，花費(fèi)最少、見效最快的是增加水面平臺(tái)數(shù)量。

未來反潛戰(zhàn)模式將改變?yōu)椋簩?duì)潛艇早期發(fā)現(xiàn)預(yù)警由海洋信息柵格系統(tǒng)和衛(wèi)星提供，而查證、識(shí)別、跟蹤潛艇靠無人駕駛反潛巡邏艇和反潛飛機(jī)，攻擊潛艇主要使用反潛飛機(jī)。這種未來新型反潛戰(zhàn)的作戰(zhàn)模式，對(duì)需要定期上浮充電的常規(guī)動(dòng)力潛艇來說，意味著上浮即暴露，潛艇的每一個(gè)行動(dòng)都將會(huì)在對(duì)手的掌控中，常規(guī)潛艇隱蔽性強(qiáng)這一制勝法寶將顛倒，優(yōu)勢(shì)變?yōu)榱觿?shì)。未來海洋中可能只剩下核潛艇才有生存的機(jī)會(huì)，發(fā)展新一代大潛深的新型核潛艇，才有可能從根本上扭轉(zhuǎn)局勢(shì)。

【責(zé)任編輯】龐 云