美國海軍無人裝備的發(fā)展
有人-無人演練涵蓋有人裝備和無人裝備的運(yùn)用與發(fā)展,現(xiàn)有有人艦艇往往是集多種傳感器于一身的大型傳感器平臺,自身具備較強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力,很適合作為各類無人裝備的母艦。有人-無人演練主要聚焦無人裝備的發(fā)展。
當(dāng)前,無人化發(fā)展如火如荼,諸如“忠誠僚機(jī)”“智能化空戰(zhàn)”“無人機(jī)蜂群”等空軍無人裝備發(fā)展概念層出不窮。海軍無人裝備發(fā)展完全可以借鑒空軍無人裝備的寶貴經(jīng)驗,結(jié)合海洋特點(diǎn)和海軍現(xiàn)役裝備性能做出一定變動。
海軍無人裝備發(fā)展按照作戰(zhàn)域發(fā)展,可分為空中、水面和水下三個部分,按照裝備水平可劃分為低端和高端裝備。低端裝備領(lǐng)域,可由大量功能單一、性能較弱、自主性較弱的艦載中小型無人機(jī)和中小型無人水面艦艇組成。受制于成本和平臺性能限制,它們需采用模塊化設(shè)計,以實現(xiàn)通用性。低成本特性賦予其大批量建造的可能,低端無人裝備一般體積較小,可由大型艦艇大批量攜帶。在實際作戰(zhàn)運(yùn)用中,低端無人裝備往往集群使用,一個集群內(nèi)分工明確,組成火力打擊、態(tài)勢感知、通信中繼和偵察監(jiān)視部分,這與無人機(jī)“蜂群作戰(zhàn)”的思想不謀而合;低端無人裝備還可作為大范圍使用的傳感器網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行部署。在執(zhí)行進(jìn)攻作戰(zhàn)時,低端無人裝備還可作為引誘敵方暴露的誘餌。在低烈度海上沖突/執(zhí)法維權(quán)/巡邏任務(wù)中,低端無人裝備可代替有人裝備執(zhí)行重復(fù)任務(wù)。
需要指出的是,運(yùn)用低端無人裝備執(zhí)行海洋作戰(zhàn)任務(wù)時需以決策為中心,即強(qiáng)調(diào)態(tài)勢感知以及輔助決策對低端無人裝備運(yùn)用的影響,但是在這一運(yùn)用過程中,必然發(fā)生此類裝備的損耗。降低相關(guān)裝備成本、進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)分工以及大批量部署將是低端無人裝備發(fā)展的要點(diǎn)。
高端無人裝備領(lǐng)域,則由無人潛航器、海軍基于岸基部署的大型無人機(jī)和攜帶多種傳感器的大型無人水面艦艇組成。這些裝備都需具備較高的智能化水平,實現(xiàn)自主控制的能力。海洋環(huán)境波譎云詭,瞬息萬變,對無人裝備的智能化水平提出較高要求。高端無人裝備既是能夠帶領(lǐng)眾多低端裝備執(zhí)行作戰(zhàn)任務(wù)的指揮中心,也是分布式部署的重要節(jié)點(diǎn),還是電子戰(zhàn)的重要無人平臺。在這樣的作戰(zhàn)思考下,高端無人裝備一般發(fā)揮通信節(jié)點(diǎn)、多用途傳感器平臺、集成多要素具軟殺傷和硬殺傷能力的作戰(zhàn)單元作用,其作戰(zhàn)環(huán)境的危險性也便可想而知。在反潛、反水雷等危險任務(wù)中,高端無人裝備具備的自主導(dǎo)航、避障能力以及艦艇自身具備的基于電子戰(zhàn)能力掩蔽己方電磁信號降低被發(fā)現(xiàn)概率的能力賦予其較高生存性。
從美軍相關(guān)裝備的發(fā)展中可以看出,美軍大中型無人艦艇的發(fā)展正在朝多功能、兼具多要素、適應(yīng)不同作戰(zhàn)環(huán)境的方向發(fā)展,在分布式海上作戰(zhàn)的大前提下,高端無人裝備的發(fā)展還需朝著兼容不同軍種之間相互溝通的能力,這離不開統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)鏈的建設(shè)。高端無人裝備的發(fā)展必然朝向大型化、智能化、多用途方向發(fā)展。但是需注意高端無人裝備的運(yùn)用場景與有人裝備可能存在重疊的問題。
無人潛航器是是海軍無人裝備發(fā)展的另一重點(diǎn)領(lǐng)域。相較于技術(shù)層次不一的各種無人水面艦艇,無人潛航器的技術(shù)起點(diǎn)較高,要求裝備具有很強(qiáng)的自主性。自主性是無人潛航器提高隱蔽性的重要手段。按照布放方式分類,無人潛航器可分為自主由港口出發(fā)或由船只進(jìn)行布放兩類。前者的自主性更高,體積更大,可執(zhí)行反潛、反水雷等多功能任務(wù)。后者體積小,智能化水平較低,僅是承擔(dān)偵察、態(tài)勢感知、環(huán)境監(jiān)測等任務(wù)的配角。從目前的發(fā)展趨勢來看,無人潛航器將是水下反潛網(wǎng)絡(luò)的骨干力量,少量大型無人潛航器與廣大中小型無人潛航器的配合將是一大發(fā)展可能。
伴隨有人-無人演練的推進(jìn),有關(guān)無人裝備的一些問題也相繼暴露出來。具體如下:
首先是無人裝備自主操控能力有待提高,具體體現(xiàn)在2022年環(huán)太平洋軍演中,“游騎兵”和“游牧民”號兩艘無人艦艇在出港和入港階段仍需人工輔助,無法實現(xiàn)全流程自主控制。為解決無人艦艇在出港和入港階段可能造成的碰撞,L3 Harris公司開發(fā)用于無人艦艇的ASView艦船自動控制技術(shù)。ASView技術(shù)使用基于同一模型的兩個獨(dú)立系統(tǒng),以降低碰撞風(fēng)險,技術(shù)細(xì)節(jié)包括可自動生成滿足不同任務(wù)需求所用路線的審慎自主規(guī)劃系統(tǒng)以及對路線存在問題進(jìn)行告警的最新響應(yīng)自主系統(tǒng)。ASView系統(tǒng)依靠聲納、雷達(dá)、光電探測手段等進(jìn)行數(shù)據(jù)收集,并進(jìn)行對數(shù)據(jù)的分工處理,形成無人艦艇周邊環(huán)境的準(zhǔn)確視圖。受限于傳感器搭載、數(shù)據(jù)處理等限制,ASView技術(shù)目前僅能在美國海軍中型無人水面艇(MUSV)及更大無人水面艦艇上運(yùn)用。小型艦艇的自主化進(jìn)程仍需假以時日。
無人裝備的另一大應(yīng)用問題則是綜合保障。綜合保障不僅包括對無人裝備油料、電力的供應(yīng),還包括數(shù)據(jù)支持和戰(zhàn)場態(tài)勢感知支撐。將大量中小型無人艦艇投放到戰(zhàn)場前沿,需要考慮如何克服對手廣大的偵察監(jiān)視網(wǎng)絡(luò),以及如何為這些無人裝備進(jìn)行補(bǔ)給。對大型無人艦艇而言,是否有必要為其配備自衛(wèi)系統(tǒng)以保證昂貴的大型無人平臺不會在對手的第一波打擊中便損失殆盡。現(xiàn)有中小型無人艦艇續(xù)航時間較短,航程較近,當(dāng)前技術(shù)水平還停留在布放艦艇并引導(dǎo)其作戰(zhàn)的環(huán)節(jié),作戰(zhàn)后的補(bǔ)給和回收環(huán)節(jié)往往未被引起重視。一般而言,大陸國家可憑借陸地優(yōu)勢在其近海大量布置無人艇蜂群,而無陸地依托方要想布置無人艇蜂群,其保障難度可想而知。無人艇的補(bǔ)給和回收需要在為其提供保障的艦艇的相對安全前提下才可進(jìn)行。在面對對手以體系破擊為主要作戰(zhàn)手段的背景下,功能相對單一、操控自主性能不高、續(xù)航能力弱的中小型無人艦艇的生存能力值得深思。
 
                 