張波 王磊 李英軍
[摘要]隨著信息技術、非對稱戰術理論的發展,無人化戰場概念的提出,無人作戰武器越來越多的走上了戰場。無人艇在海戰場的作用也日益突出文中對無人艇的發展以及應用進行了詳細的分析。為無人艇的應用提供了有益的探索。
[關鍵詞]無人艇;發展;應用
0概述
隨著科學技術的發展,尤其是信息技術,新材料技術,新軍事理論的推陳出新,涌現出了許多顛覆傳統的新思維,新方法,新武器。無人化武器越來越多的走人現代軍事領域,無人艇的出現為海軍作戰提供了新的作戰樣式。
無人化裝備有利于執行高危險區域任務、有利于彌補前線作戰人員與裝備的不足,是新型的水面戰爭裝備。隨著網絡中心戰的發展,我海軍對前線情報的需求越來越多,對作戰裝備安全的要求越來越高,亟需專職執行遠程突前偵察、電子戰、掃水雷、反潛戰、水面戰、水面防空、島礁防護的大量低成本專職水面裝備。
1國內外發展狀況
美國和以色列是國際上研究無人水面艇最為活躍的國家,已經有多個艇型正式在海軍服役,并有十多年的無人水面艇開發和使用經驗。美國2002年開始發展的“斯巴達偵察兵”和以色列2006年裝備的“保護者”是最為成功的第一代無人水面艇,其電子系統和任務載荷具有顯著的代表性。另外,英國、加拿大、法國、德國、意大利、瑞典、新加坡、白俄羅斯、日本等國家也開展了多年的無人水面艇的研究,艇載電子系統各具特色,但尚未形成清晰的發展思路,尚在探索研究中。
“斯巴達偵察兵”是典型的搭載型無人水面艇,它是在美軍艦載7米充氣式半硬殼交通艇的基礎上,通過模塊化設計,成為一種由標準組件構成,可進行重新配置的多功能、高速半自動水面無人快艇。可以在一個小時內完成裝備多種“即插即用”型任務模塊,不僅可以承擔多重任務,而且加快了研發進度、降低了成本,很好地解決了無人水面艇上艦的問題。其基礎配置包括:遠程遙控/半自動指揮決策配套設備,情報、監視、偵察系統設備(導航雷達、視頻,紅外相機),導航通信系統設備等。可擴展任務模塊目前主要有四種:一是,情報、監視、偵察模塊。模塊中裝備有光電系統和小口徑機關炮等,可執行情報收集、戰場監視、目標跟蹤、局部海區有限封鎖、警告性射擊、攔截附近過往船只等任務。二是,反水雷戰模塊。該模塊裝有拖曳式側掃獵雷聲納、組合電子設備等,可執行水雷探測、航道清查、提供海底圖像等任務,可為多艘艦艇同時掃探水雷、提供安全保障。三是,精確打擊,反艦作戰模塊。該模塊裝有指揮控制裝置、激光指示器、識別系統、小型導彈如“標槍”或“海爾法”或30毫米艦炮等,執行對艦攻擊、對岸火力支援等任務。四是,反潛戰模塊,主要以吊放聲納為基礎,其中包括聲納浮標、魚雷、障礙規避系統等,用于執行搜索探測敵潛艇,向載艦提供目標數據或直接對目標發起攻擊等任務。
國內無人水面艇研究特別是無人水面艇載電子系統研究起步較晚,但發展較為迅速。
2008年,中國航天科工沈陽新光集團研制出了“天象1號”無人水面艇。它是國內第一艘工程應用的無人水面艇,奧運會期間為青島奧帆賽提供氣象保障服務。電子系統由兩部分組成,一部分是海上無人探測平臺,另一部分是地面控制系統。艇身總長6.5米,載荷主要裝載在“集成電子桅桿”上,電子信息系統集成有早期的智能駕駛、雷達搜索、衛星應用、圖象處理與傳輸等設備。
2013年,由上海大學等單位聯合研制的我國首艘水面無人測量艇“精海號”它實現了遙控與自主導航航行、路徑規劃、路徑跟蹤、水面及水下障礙的自動避障避碰、遠距離自主航行等功能;實現了單波束、多波束聲吶測深,前視多波束聲吶、側掃聲吶探測,多普勒流速流向測量等海洋多要素綜合測量功能。
2無人艇的系統組成及需要的技術
現代無人艇的主要特征是模塊化、智能化、多功能化。多功能化是以任務可重構來實現的,可以允許無人艇在基礎配置的情況下掛載不同的任務載荷模塊,快速構建起不同的任務能力。常見的無人艇應具有自動駕駛模塊、智能信息處理控制模塊、通信及遙控模塊、衛星定位模塊、光電觀測模塊、雷達探測模塊、聲納、通信傳輸模塊、水文天氣感知模塊等。對于特殊用途的無人艇還會配備有一些特殊的任務模塊,比如遙控武器站、非致命性驅離武器、衛星通信模塊等等。
從發展趨勢來看,以前的無人艇基本都屬于遙控式的。隨著技術的基本,現在的無人艇已經能夠實現自主導航能力,簡單任務的自主執行能力,今后將能實現無人艇群的協同自主作戰以及執行任務的能力。
智能信息處理及控制中心是現代智能無人艇的大腦,它對整個無人艇的自身狀態、外界感知以及任務執行都起到協調與控制的作用,無人艇因自身體積和能量的限制,信息處理及控制中心設備需要低功耗、體積小、智能化程度高。
其他的任務模塊,比如導航定位、聲納、雷達、武器等一般也均為無人艇專門研制的低功耗、小型化的型號。
3今后的發展趨勢
目前已知的無人水面艇類別繁多,艇型復雜,承擔的任務多種多樣,電子系統架構簡單,規格標準各不統一,互連互通性差,工作效能較低,生產維護成本高,不具備高水平的協同協作能力,不符合未來無人水面艇網絡化多域協同作戰的發展趨勢。因此,亟需研究一種信息獲取能力強、自主化水平高、任務處理能力強,支持能力擴展,支持多種作戰樣式,支持互聯互通互操作,支持多種類型無人水面艇,統一架構的新型無人水面艇載電子信息系統。
無人水面艇感知信息系統是無人水面艇的一套核心電子裝備,是無人水面艇載電子信息系統的一整套解決方案,具有標準化、模塊化、可裁剪、可重配置、開放式體系架構、系列化發展、綜合效費比高的特點,根據使命任務的不同,可裝備于港口型、可搭載型、遠洋長航時型等多種無人水面艇型。支持無人水面艇單艇任務,也支持其形成艇群,執行協同任務;支持近海反潛、反雷、反恐、防護、水文調查等任務;支持電子偵察與電子戰等支援任務:支持無人作戰體系自組織協同作戰任務等。
未來的海洋上將充滿了執行各種任務的無人艇,必將代替人類執行各種危險的海洋調查及戰場任務。
[責任編輯:楊玉潔]