簡介
無人艦艇是人工智慧與自動化控制技術相結合,利用無人駕駛平台執行海上巡邏、偵察、作戰。這些“海上精靈”占用資源少,容易大批量建造,為各國維護海洋權益,處理海上等熱點地區的局勢提供了新的選項。
發展歷史
無人艦艇的歷史可追溯到二戰時期,彼時,它們只是被作為一次性的制導武器使用;冷戰開始後,旨在搜尋和清掃水雷的無人航行器開始列裝各國海軍,這些早期遙控艦艇多由電纜傳送的導航信號或母艦通過無線電控制,自主活動能力有限。
二十世紀90年代以後,人工智慧和自動化技術的進步,讓水上水下的無人艦艇迎來了真正的活躍期,更複雜的水下機器人(AUVs)和水面機器人(ASVs)也從概念走向現實。
目前(截止2012年),西方國家的無人艦艇大多擔負偵察任務,具備攻擊能力的改型也已開始列裝。
類型
特種作戰型
2002年5月,美國太平洋司令部發起設計新型無人水面艦艇“斯巴達人”項目,用於打擊海盜和恐怖分子。該艇可以配備“海爾法”等飛彈進行精確制導打擊,協助特種部隊在內陸湖泊地帶作戰。2003年以後,美軍的“斯巴達人”便游弋在波斯灣,從屢見報端的恐怖嫌疑人被美軍成功搞定推斷,“斯巴達人”實戰很犀利。
水面攻擊型
2006年初,以色列拉斐爾武器發展局開發無人艦艇“保護者”,艦上配備有先進的導航雷達、全球定位系統、紅外感測器、攝像頭等先進儀器設備,可以攻擊對手的海上作戰平台、小型艦艇。“保護者”服役後將投放在巴勒斯坦人控制區海岸線和以色列沿海地區,進行護衛巡邏。處在水深火熱的敏感地帶,“保護者”的作戰能力不可小覷。
作用
1、作為海戰平台,無人艦艇可以擴大指揮官對戰場的觀察範圍,並在不增加人員的情況下擴大艦艇的控制區域。它們更小、更靈活,相比載人系統也更難被發現。
2、無人艦艇可以支持海上信息作戰,拓展海戰信息對抗能力,並擔負戰場觀察、通信中繼、海上反輻射攻擊等多種作戰任務,提高海上艦艇編隊的綜合作戰能力。
3、隨著技術的不斷進步和作戰需求的強勁推動,無人水面艇必將引起更多國家的重視,在日漸熱鬧的信息化海戰場上發揮越來越重要的。
現存問題
1、目前(截止2012年)最主要的問題是,無人潛艇如何實時報告敵情?因為海水阻隔了無線電,雷射通信是惟一的希望,還要為其配上複雜的浮標-衛星-母艇通訊網。這些輔助設備的開發才是對技術人員的最大挑戰。
2、影響無人海上平台發展的關鍵是自主技術和通信技術。前者包括自主控制、自主識別、自動規避等,這是無人系統發展套用的前提;後者包括用於無人海上平台的無線電通信、光學通信、水聲通信等,這是無人海上平台實現安全、實時、高效傳輸和交換信息的關鍵。
發展方向
1、未來,無人海上平台關鍵技術將得到較大發展,自主技術、通信技術有望突破。無人海上平台關鍵技術的深入發展與日益成熟是促進無人海上平台功能水平進一步提高的關鍵。
2、偵察、監視仍是無人海上平台的使命。執行打擊和聯合作戰將成為未來發展方向。隨著高科技的不斷套用,無人海上平台已從傳統的監視與偵察擴大到通信中繼、反水雷戰、反潛戰、電子戰等軍事領域。
影響
無人海上平台必將對未來作戰樣式和理念產生深遠影響。目前,世界各國海軍的無人海上平台已開始不斷編入作戰序列。以美國海軍為例,隨著小型無人海上平台的廣泛裝備,近海戰鬥艦均可攜帶無人水面艇和無人潛航器。
各國研發
以色列
作為一個特別重視減少士兵傷亡的國家,以色列率先啟用現代化無人艦艇合乎邏輯。自2009年以來,他們的“保護者”無人水面艇,被用於沿黎巴嫩海岸巡邏並監控真主黨的活動及布防情況。“保護者”很小,長9米,排水量只有4噸,用輕質複合材料建造,最高航速達到50節(1節=1.852公里/小時),機動性很高,極難被敵方發現並跟蹤。
“保護者”的小口逕自動武器系統非常精準,足夠對付試圖滲透或攻擊以色列海岸的武裝分子的輕型船隻。最新型號還裝備了高壓水槍,專門用於驅逐試圖進入加薩走廊的“志願者”。此外,它還可以安裝備份發動機,使續航力更強、可靠性更高。
美國
相比以色列,財力雄厚的美國大有後來居上之勢,已披露的無人水面艇共有三種。從2001年開始投入測試的第一艘是“斯巴達偵察兵”硬體像皮艇。其重量不足兩噸,配備一挺12.7毫米口徑機槍、光電和紅外感測器及一部小型水面搜尋雷達。它也被認為是一艘“概念驗證”無人水面艇,以確定這類武器平台在未來戰爭中的實用效能。
“斯巴達偵察兵”的示範帶動了“艦隊”型的出籠。這款被美軍正式列裝的無人水面艇旨在擴大“瀕海戰鬥艦”的監視區域和任務範圍。“艦隊級”長12米,排水量7.7噸,最高航速35節,最多可攜帶2.3噸裝備,可自行運轉48小時,還可以在24小時內轉換成載人平台。該型無人艇目前已生產出4艘,預計到2015年達成初始作戰能力。它們可用於布雷、反潛、打擊海盜等多重任務。
相比之下,2010年露面的“食人魚”無人水面艇的設計更為前衛:長16.5米的艇身幾乎全部用最新的碳纖維-納米管複合材料建造,排水量只有3.6噸,可攜帶的有效載荷卻超過6.8噸,續航範圍超過2170海里。它被認為可勝任海軍和海岸警衛隊時下的各種使命,包括港口和海岸巡邏、搜尋與救援、打擊海盜及反潛,讓更多有人艦艇轉作他用。
世界上最大的美軍無人駕駛軍艦“海獵號”(SeaHunter)自加利福尼亞州聖迭戈海岸下水,已順利完成首次試航。該艦艇船身長達132英尺(約合40米),速度達到每小時27節(約50公里/時),可航行數千英里,無需船上人員操控。
前景誘人
在公眾視野之外,美國還在積極測試無人潛艇和水下機器人。無人潛艇既可以由操作人員控制,也可以通過編程應對不斷變化的新情況,水下機器人則完全按照預先編制的程式操作。
其實,類似的民用產品上世紀就已問世,主要用於海底勘察、生物學研究和測繪。但是,如果服務于軍事和作戰,就需要對控制與回收環節所需的軟硬體提出更苛刻的要求。
早期的無人潛艇外觀與普通的魚雷相似,發射也是利用潛艇上現成的魚雷管。實踐證明,如此操作的無人潛艇雖然能自主返回母艇,但回收程式過分複雜。這推動了通用發射與回收模組的開發,使得母艇能夠輕鬆運用噸位更大、功能更強的無人潛艇。該模組的最大特徵是配有一隻功能強大的機械手,可把無人潛艇直接“拽回”母艇。據報導,美國海軍最新的“維吉尼亞”級攻擊核潛艇,將同時扮演無人潛艇以及無人機母艦的角色。
雖然無人潛艇乃至水下機器人尚未投入使用,五角大樓要求爭取到2015年將其列裝。配備主動式聲納和光電感測器後,它們的活動範圍會離母艇更遠,擅長對港口、沿海水域實施秘密偵察與監視,並搜尋敵方水雷和潛艇,而不用擔心母艇暴露。
在這方面,目前最主要的問題是,無人潛艇如何實時報告敵情?因為海水阻隔了無線電,雷射通信是惟一的希望,還要為其配上複雜的浮標-衛星-母艇通訊網。這些輔助設備的開發才是對技術人員的最大挑戰,好在種種跡象表明,障礙都是可以克服的。
引發外交麻煩
普及使用無人艦艇的好處顯而易見——讓單一平台的功能更趨多元化,從而節省人力和運營成本。越來越多的國家將此類系統視為誘人的選擇,以滿足日益增長的海上安全需求。除了美國,英國、加拿大、法國、印度 都表示有興趣採購無人艦艇;毫不令人意外的是,中國和俄羅斯等即使沒有採購,也至少正在研究發展自己的同類型裝備。
像無人機一樣,無人艦艇進入艦隊編制後,指揮官的戰場視野將獲得顯著提升。同載人系統相比,無人艦艇更小、更靈活,生存能力更強。值得一提的是,其建造和操作費用也比較便宜,在各國國防開支趨於緊縮的情況下,這顯然是關鍵的籌碼。
同樣,使用無人而非常規艦艇,能降低軍事行動的敏感性,要理解這一點,不妨參考美軍無人機在阿富汗和巴基斯坦偏遠地區如何獵殺恐怖嫌犯。當然,一旦無人水面艇或潛艇在外國港口或南海這種熱點海域被捕獲,會引來怎樣的外交麻煩仍屬未知。
無人艦艇有能力在未來十年改變海上戰爭形態。不過,它們對網路、計算機系統和數據鏈的依賴說明,任何寄希望於無人艦艇的國家,必須首先在電磁和網路空間占有足夠資源——在不遠的未來,海上作戰成功與否,將在更大程度上由虛擬維度的交鋒決定。