無人艇發(fā)展趨勢及作戰(zhàn)應用思考

摘? 要：無人艇問世至今已被廣泛應用于軍事，未來將成為海戰(zhàn)場的主力軍，各軍事強國對無人艇技術研發(fā)與作戰(zhàn)應用日去深入。文章提出了無人艇在軍事領域的應用優(yōu)勢，介紹了無人艇未來發(fā)展趨勢和典型作戰(zhàn)應用，并對研發(fā)模式提出了思考，對進一步研究相關課題提供一定的思考。

關鍵詞：無人艇;發(fā)展趨勢;作戰(zhàn)應用

中圖分類號：V279;V218? 文獻標識碼：A

1 引言

無人作戰(zhàn)武器系統(tǒng)將是未來制勝戰(zhàn)場的主力武器，當前世界上各軍事大國都在朝著這個方向發(fā)展。我國也將此納入國家戰(zhàn)略規(guī)劃當中，在《中國制造2025》和《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》中，明確提出全面推進無人系統(tǒng)快速發(fā)展^[1，2]。海軍無人作戰(zhàn)武器系統(tǒng)主要是海軍無人艇，主要遂行偵查、護航、運輸、搜救、電子戰(zhàn)、警戒巡邏、火力打擊以及反潛、反水雷等軍事任務，與有人艦艇相比，其成本低廉，無傷亡危險，甚至利用沒有前線參戰(zhàn)人員的獨特優(yōu)勢，既能模糊戰(zhàn)爭邊界，又能達到既定的軍事目的。當前我國正面臨尖銳復雜的外部海洋環(huán)境，加快推進海軍無人艇裝備的發(fā)展，有利于在未來可能發(fā)生軍事斗爭中搶占先機。在此背景下，研究構想未來的作戰(zhàn)應用模式，研判發(fā)展趨勢和關鍵技術，對裝備研制部署有著至關重要的推動作用。本文主要從海軍無人艇發(fā)展趨勢和軍事應用前景方面提出一些思考，達到拋磚引玉的目的。

2 USV在軍事領域應用的優(yōu)勢

水上無人艇英文縮寫USV，與載人艦艇相比更加靈活機動，且建造和使用維護成本均較低。其運動速度快，智能化程度高，雷達反射截面積小，有較好的隱蔽性，能夠活動于更廣闊的海域。在戰(zhàn)場使用上，可以實現(xiàn)零傷亡，減少損失和輿論壓力。從港口出發(fā)執(zhí)行任務時，既可以完全按照預先設定的計劃，自主完成使命任務，也可以隨編隊出發(fā)，在危險或特定海域執(zhí)行任務，拓展了作戰(zhàn)應用范圍。USV的出現(xiàn)和發(fā)展將深刻改變未來的戰(zhàn)場模式。

3 海軍USV未來發(fā)展趨勢

現(xiàn)階段，世界各軍事強國紛紛將軍用USV列為重點發(fā)展方向，以期搶占未來戰(zhàn)爭中技術的制高點。從未來作戰(zhàn)需求牽引的角度來看，海軍USV的發(fā)展趨勢也愈加明顯：

3.1 智能化

目前新一代USV的發(fā)展已向大航程邁進，續(xù)航能力達到幾千甚至上萬公里，對自主導航能力提出了很高要求。在智能化領域，以進化算法和基于知識庫自主學習為代表的人工智能技術在艦艇路徑規(guī)劃方面具有無可替代作用;隨著智能控制理論的完善發(fā)展，艦艇航行穩(wěn)定性得到極大的提升，將使小型化高速行駛的艦艇在高海況下穩(wěn)定航行成為可能。智能化程度越高，越是能夠自主化完成復雜任務，在節(jié)省資源的同時又降低了對通信的依賴程度，增強了隱蔽性和存活性。

3.2 大型化

目前，全球約有15個國家在研或?qū)崙?zhàn)部署了軍用USV，六成以上為小型USV，長度一般不超過7米，大型USV的種類和數(shù)量比較少。小型USV往往在平臺尺寸的限制，對于海況的適應力和續(xù)航能力等方面不足，無法遂行某些特定的作戰(zhàn)應用，例如執(zhí)行運輸、電子戰(zhàn)等作戰(zhàn)任務。未來USV的發(fā)展方向為大型化綜合化，依托良好的適應性、續(xù)航力以及載荷能力，實現(xiàn)強大的綜合作戰(zhàn)能力。

3.3 模塊化

隨著海軍USV的逐漸發(fā)展，其組成結構隨著智能化程度、作戰(zhàn)能力等愈將復雜，在使用維護上所耗費的人力財力也將大幅增加。若在設計建造時采用模塊化技術，例如在船體設計上，采用特定的船體結構為母形，在此其基礎上，開發(fā)出不同的任務模塊及通用接口，實現(xiàn)快速升級改造，加快作戰(zhàn)能力提升，同時能夠大幅降低裝備研發(fā)、維護周期，降低后勤保障壓力。

3.4 協(xié)同化

戰(zhàn)場上，多武器、多平臺的協(xié)同作戰(zhàn)能夠帶來作戰(zhàn)效能成倍的提升。同現(xiàn)有裝備體系一樣，參與作戰(zhàn)任務的USV也需有效融入整個作戰(zhàn)體系，才能發(fā)揮更大能力，體系是作戰(zhàn)能力的“倍增器”。未來的海軍USV將向著無人與有人、無人與無人之間的協(xié)同發(fā)展，通過彼此間協(xié)同配合，更加有效的完成作戰(zhàn)任務。再比如USV與無人機之間協(xié)同，發(fā)揮不同平臺體系的優(yōu)點，取長補短。需要突破的關鍵技術問題就是人和艇、艇和艇以及艇和機之間的協(xié)同。

3.5 網(wǎng)絡化

USV實現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)必須保證與主船或其他USV之間實現(xiàn)集成化網(wǎng)絡控制。安全可靠的高效率傳輸通信網(wǎng)絡可以將USV的數(shù)據(jù)信息共享到主船或其他USV，并且能夠使主船對USV實施指令控制。安全性則體現(xiàn)在保證在信息傳輸過程中不會遭受非法入侵。若傳輸路徑較短，可采用甚高頻通信，距離遠可依靠衛(wèi)星通信。、

4 海軍USV的作戰(zhàn)應用

在作戰(zhàn)需求的推動下，軍用USV發(fā)展勢頭迅猛，作戰(zhàn)樣式也將愈加豐富，正在由輔助型裝備向主戰(zhàn)型裝備拓展，未來隨著USV不斷朝著大型化、綜合化發(fā)展，將逐漸向著執(zhí)行對海對路攻擊、防空反導反艦等主戰(zhàn)任務發(fā)展。

4.1 情報偵查

USV利用其體積小、機動靈活的優(yōu)勢，可在目標海域執(zhí)行偵查任務，尤其適用于局部沖突和護航任務，是海軍USV最基礎、最廣泛的應用模式。美國、以色列等多國海軍現(xiàn)已部署了多種型號的情報偵查USV，并應用于實戰(zhàn)。

4.2 戰(zhàn)場環(huán)境調(diào)查

傳統(tǒng)海洋調(diào)查任務通常由有人艇執(zhí)行，USV相比有人艇有著無可比擬的優(yōu)勢，將反復枯燥的測量任務交給無人艇，確保更高的可靠性，同時也能在淺灘、近岸等大中型艦船難以進入的海域以及嚴重輻射、污染等海區(qū)執(zhí)行任務。戰(zhàn)場環(huán)境調(diào)查和情報偵查都是戰(zhàn)前準備的重要工作。

4.3 海上訓練

通過搭載特定模塊，將USV改造成海上機動靶標，配合作戰(zhàn)艦艇的導彈、魚水雷、艦炮完成作戰(zhàn)試驗任務，為實兵演訓和實戰(zhàn)化考核提供很好的途徑。

4.4 運輸

在非戰(zhàn)爭狀態(tài)下和安全環(huán)境下，可由USV執(zhí)行補給運輸?shù)娜蝿?，尤其適用于大型補給艦艇很難到達的海區(qū)。小型USV可利用其輕便靈活、行蹤隱蔽的特性，進行小規(guī)模物資的輸送。在大型的基地之間，可利用大型的USV補給船實施補給任務，大大降低了人工成本，提高補給效率。

4.5 搜救

目前海上救援方式主要是依靠船只或直升機，由于事發(fā)海域通常海況復雜，海域面積廣闊，傳統(tǒng)船只或飛機出動數(shù)量和救援效率有限。采用USV的最大優(yōu)勢在于其搭載的無人救援系統(tǒng)能夠?qū)κ掳l(fā)海域的海況進行全面分析，并針對性的制定出最優(yōu)化的救援策略。其紅外、光電等探測系統(tǒng)具有遠超人眼可視范圍能力，甚至在夜間也不受影響。再配合超長的續(xù)航能力，使得搜救工作能夠全天候開展，極大的提升了救援效率。

4.6 電子戰(zhàn)

我國重要的沿海經(jīng)濟軍事設施經(jīng)常遭到美日等敵對勢力的偵查干擾，可利用USV搭載電子對抗裝備，針對敵方的偵查探測進行干擾對抗，使其獲得錯誤或非價值目標，導致任務失敗。也可利用電子戰(zhàn)USV伴隨單艦或編隊執(zhí)行掩護支援任務，對敵方偵查及火力打擊實施誘騙，甚至進行壓制干擾。此作戰(zhàn)應用的難點有二：一是海況條件復雜，小型的USV無法穩(wěn)定工作，環(huán)境適應性不足。二是大功率的電子對抗設備能耗高，對平臺尺寸要求較高。所以電子戰(zhàn)USV應向體積大型化、功能綜合化的方向發(fā)展。

4.7 火力打擊

同普通作戰(zhàn)艦艇一樣，USV可以按照作戰(zhàn)需求裝載各種武器裝備，如輕型槍械、小型艦炮、導彈甚至布設水雷，對敵方海上作戰(zhàn)平臺實施打擊。尤其在護航及反海盜任務中，可利用USV輕便靈活的優(yōu)點，靠近敵方同時實施偵查和打擊，也避免了在遭遇不明身份的船只或帶有自殺式襲擊的威脅的目標時，可能帶來的人員和重要裝備的損失。

4.8 反水雷作戰(zhàn)

利用獵雷USV進行掃雷作業(yè)，最大的優(yōu)勢在于解決了常規(guī)掃雷艦艇執(zhí)行任務時危險系數(shù)高、工作效率低、成本耗費大、裝備數(shù)量少的不足。工作流程主要由如下環(huán)節(jié)組成：探測、鎖定、查證、銷毀。首先由USV自帶的探測系統(tǒng)（主要是利用聲吶系統(tǒng)）進行目標的探測及定位，并將可疑目標上報到操控人員處進行識別查證，決定是否進行下一步操作。以目前的發(fā)展水平來看，尚不具備完全自主的工作能力，需要進行人工輔助決策。未來待人工智能技術突破應用于USV后，可按照預設的作戰(zhàn)條件實現(xiàn)智能化全自主的反水雷作業(yè)?，F(xiàn)階段可重點發(fā)展小型可攜帶式獵雷USV，到達任務海區(qū)后由母艦施放，與掃雷艦艇協(xié)同配合，提高作戰(zhàn)效率，降低安全風險。

4.9 反潛作戰(zhàn)

反潛作戰(zhàn)典型應用場景可分為兩類：一是用來應對重要的港口基地可能遭遇敵方小型攻擊或探測式潛艇以及蛙人等威脅。二是在我方艦艇編隊在執(zhí)行任務途中來自敵方的水下威脅。USV可以全天候執(zhí)行任務，在多艇組網(wǎng)配合下，將大幅擴展探測區(qū)域。相比于以往單一依靠岸基探測系統(tǒng)，近海水下防御能力得到極大提升。在艦艇編隊出航任務場景下，通過USV組成協(xié)同編隊前出探航，在我方的人在回路指揮控制模式下，必要時可以采取跟蹤甚至驅(qū)離的手段，降低我方風險，提升作戰(zhàn)效能。

5 海軍無人艇研發(fā)模式的思考

在未來的戰(zhàn)場上，我軍將會面臨上述提到的多種使命任務，用USV替代傳統(tǒng)艦船可以更低成本高效，甚至無傷亡的完成任務。因此在結合我國國情及當前面臨的海上局勢，提出如下兩點思考：

5.1 充分利用軍民融合

近年來，USV在民用領域上發(fā)展迅猛，例如在水質(zhì)監(jiān)測、海洋測繪等方面都有成熟的應用。軍用USV在設計發(fā)展上可充分發(fā)揮軍民融合的優(yōu)勢，以軍民兩用為研發(fā)立足點，充分調(diào)動民營企業(yè)、地方政府、高等院校、軍工企業(yè)等各方資源，利用各自核心技術優(yōu)勢，在各方參與的大協(xié)作下，取得一定的捷徑。

5.2 堅持自主研發(fā)，走國產(chǎn)化路線

雖然相比于世界先進水平，我國的軍用USV研發(fā)進展上相對落后，但考慮到無人技術的重要性和廣闊的應用前景，應加大投入加速趕超，否則就會出現(xiàn)在關鍵器件上受制于人，關鍵技術上被人卡脖子。但自主研發(fā)也并不意味著不能走捷徑，對于別人成熟的技術可以拿來學習消化，最終實現(xiàn)反超。

6 結語

無人艇在未來海戰(zhàn)場上將展現(xiàn)出巨大的軍事價值和效益，我國雖然在相關領域起步較晚，但憑借制造業(yè)的優(yōu)勢及信息技術和人工智能領域的飛速發(fā)展，未來將具有極大的發(fā)展?jié)摿?，達到世界先進水平甚至實現(xiàn)反超。

參考文獻

[1] 國務院.?關于印發(fā)《中國制造2025》的通知，[Online]， available：http：//www.gov.cn/zhengce/content/2015-05/19/content_9784.htm，May 8， 2015

[2] 國務院.?關于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知，[Online]，vailable： ttp：//www.gov.cn/zhengce/content/2017-07/20/content_5211996.htm， July8， 2017

作者簡介：

楊校宇（1989-），男，遼寧鞍山人，碩士，助理工程師，研究方向：水面靶標