無人艇發(fā)展趨勢(shì)及作戰(zhàn)應(yīng)用思考

摘 ?要：無人艇問世至今已被廣泛應(yīng)用于軍事，未來將成為海戰(zhàn)場的主力軍，各軍事強(qiáng)國對(duì)無人艇技術(shù)研發(fā)與作戰(zhàn)應(yīng)用日去深入。文章提出了無人艇在軍事領(lǐng)域的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，介紹了無人艇未來發(fā)展趨勢(shì)和典型作戰(zhàn)應(yīng)用，并對(duì)研發(fā)模式提出了思考，對(duì)進(jìn)一步研究相關(guān)課題提供一定的思考。

關(guān)鍵詞：無人艇;發(fā)展趨勢(shì);作戰(zhàn)應(yīng)用

中圖分類號(hào)：V279;V218 ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? 文章編號(hào)：

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(dāng)前世界上各軍事大國都在朝著這個(gè)方向發(fā)展。我國也將此納入國家戰(zhàn)略規(guī)劃當(dāng)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(jìn)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(hù)航、運(yùn)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(wù)，與有人艦艇相比，其成本低廉，無傷亡危險(xiǎn)，甚至利用沒有前線參戰(zhàn)人員的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，既能模糊戰(zhàn)爭邊界，又能達(dá)到既定的軍事目的。當(dāng)前我國正面臨尖銳復(fù)雜的外部海洋環(huán)境，加快推進(jìn)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(jī)。在此背景下，研究構(gòu)想未來的作戰(zhàn)應(yīng)用模式，研判發(fā)展趨勢(shì)和關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)裝備研制部署有著至關(guān)重要的推動(dòng)作用。本文主要從海軍無人艇發(fā)展趨勢(shì)和軍事應(yīng)用前景方面提出一些思考，達(dá)到拋磚引玉的目的。

2USV在軍事領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

水上無人艇英文縮寫USV，與載人艦艇相比更加靈活機(jī)動(dòng)，且建造和使用維護(hù)成本均較低。其運(yùn)動(dòng)速度快，智能化程度高，雷達(dá)反射截面積小，有較好的隱蔽性，能夠活動(dòng)于更廣闊的海域。在戰(zhàn)場使用上，可以實(shí)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(wù)時(shí)，既可以完全按照預(yù)先設(shè)定的計(jì)劃，自主完成使命任務(wù)，也可以隨編隊(duì)出發(fā)，在危險(xiǎn)或特定海域執(zhí)行任務(wù)，拓展了作戰(zhàn)應(yīng)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(shì)

現(xiàn)階段，世界各軍事強(qiáng)國紛紛將軍用USV列為重點(diǎn)發(fā)展方向，以期搶占未來戰(zhàn)爭中技術(shù)的制高點(diǎn)。從未來作戰(zhàn)需求牽引的角度來看，海軍USV的發(fā)展趨勢(shì)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(jìn)，續(xù)航能力達(dá)到幾千甚至上萬公里，對(duì)自主導(dǎo)航能力提出了很高要求。在智能化領(lǐng)域，以進(jìn)化算法和基于知識(shí)庫自主學(xué)習(xí)為代表的人工智能技術(shù)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(fù)雜任務(wù)，在節(jié)省資源的同時(shí)又降低了對(duì)通信的依賴程度，增強(qiáng)了隱蔽性和存活性。

3.2大型化

目前，全球約有15個(gè)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(tái)尺寸的限制，對(duì)于海況的適應(yīng)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(yīng)用，例如執(zhí)行運(yùn)輸、電子戰(zhàn)等作戰(zhàn)任務(wù)。未來USV的發(fā)展方向?yàn)榇笮突C合化，依托良好的適應(yīng)性、續(xù)航力以及載荷能力，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)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(jié)構(gòu)隨著智能化程度、作戰(zhàn)能力等愈將復(fù)雜，在使用維護(hù)上所耗費(fèi)的人力財(cái)力也將大幅增加。若在設(shè)計(jì)建造時(shí)采用模塊化技術(shù)，例如在船體設(shè)計(jì)上，采用特定的船體結(jié)構(gòu)為母形，在此其基礎(chǔ)上，開發(fā)出不同的任務(wù)模塊及通用接口，實(shí)現(xiàn)快速升級(jí)改造，加快作戰(zhàn)能力提升，同時(shí)能夠大幅降低裝備研發(fā)、維護(hù)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(tái)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(wù)的USV也需有效融入整個(gè)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(wù)。再比如USV與無人機(jī)之間協(xié)同，發(fā)揮不同平臺(tái)體系的優(yōu)點(diǎn)，取長補(bǔ)短。需要突破的關(guān)鍵技術(shù)問題就是人和艇、艇和艇以及艇和機(jī)之間的協(xié)同。

3.5網(wǎng)絡(luò)化

USV實(shí)現(xiàn)協(xié)同作戰(zhàn)必須保證與主船或其他USV之間實(shí)現(xiàn)集成化網(wǎng)絡(luò)控制。安全可靠的高效率傳輸通信網(wǎng)絡(luò)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(duì)USV實(shí)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(huì)遭受非法入侵。若傳輸路徑較短，可采用甚高頻通信，距離遠(yuǎn)可依靠衛(wèi)星通信。、

4海軍USV的作戰(zhàn)應(yīng)用

在作戰(zhàn)需求的推動(dòng)下，軍用USV發(fā)展勢(shì)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(duì)海對(duì)路攻擊、防空反導(dǎo)反艦等主戰(zhàn)任務(wù)發(fā)展。

4.1 情報(bào)偵查

USV利用其體積小、機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)勢(shì)，可在目標(biāo)海域執(zhí)行偵查任務(wù)，尤其適用于局部沖突和護(hù)航任務(wù)，是海軍USV最基礎(chǔ)、最廣泛的應(yīng)用模式。美國、以色列等多國海軍現(xiàn)已部署了多種型號(hào)的情報(bào)偵查USV，并應(yīng)用于實(shí)戰(zhàn)。

4.2 戰(zhàn)場環(huán)境調(diào)查

傳統(tǒng)海洋調(diào)查任務(wù)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(shì)，將反復(fù)枯燥的測量任務(wù)交給無人艇，確保更高的可靠性，同時(shí)也能在淺灘、近岸等大中型艦船難以進(jìn)入的海域以及嚴(yán)重輻射、污染等海區(qū)執(zhí)行任務(wù)。戰(zhàn)場環(huán)境調(diào)查和情報(bào)偵查都是戰(zhàn)前準(zhǔn)備的重要工作。

4.3 海上訓(xùn)練

通過搭載特定模塊，將USV改造成海上機(jī)動(dòng)靶標(biāo)，配合作戰(zhàn)艦艇的導(dǎo)彈、魚水雷、艦炮完成作戰(zhàn)試驗(yàn)任務(wù)，為實(shí)兵演訓(xùn)和實(shí)戰(zhàn)化考核提供很好的途徑。

4.4 運(yùn)輸

在非戰(zhàn)爭狀態(tài)下和安全環(huán)境下，可由USV執(zhí)行補(bǔ)給運(yùn)輸?shù)娜蝿?wù)，尤其適用于大型補(bǔ)給艦艇很難到達(dá)的海區(qū)。小型USV可利用其輕便靈活、行蹤隱蔽的特性，進(jìn)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(bǔ)給船實(shí)施補(bǔ)給任務(wù)，大大降低了人工成本，提高補(bǔ)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(jī)，由于事發(fā)海域通常海況復(fù)雜，海域面積廣闊，傳統(tǒng)船只或飛機(jī)出動(dòng)數(shù)量和救援效率有限。采用USV的最大優(yōu)勢(shì)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(jìn)行全面分析，并針對(duì)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(yuǎn)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(jì)軍事設(shè)施經(jīng)常遭到美日等敵對(duì)勢(shì)力的偵查干擾，可利用USV搭載電子對(duì)抗裝備，針對(duì)敵方的偵查探測進(jìn)行干擾對(duì)抗，使其獲得錯(cuò)誤或非價(jià)值目標(biāo)，導(dǎo)致任務(wù)失敗。也可利用電子戰(zhàn)USV伴隨單艦或編隊(duì)執(zhí)行掩護(hù)支援任務(wù)，對(duì)敵方偵查及火力打擊實(shí)施誘騙，甚至進(jìn)行壓制干擾。此作戰(zhàn)應(yīng)用的難點(diǎn)有二：一是海況條件復(fù)雜，小型的USV無法穩(wěn)定工作，環(huán)境適應(yīng)性不足。二是大功率的電子對(duì)抗設(shè)備能耗高，對(duì)平臺(tái)尺寸要求較高。所以電子戰(zhàn)USV應(yīng)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(dǎo)彈甚至布設(shè)水雷，對(duì)敵方海上作戰(zhàn)平臺(tái)實(shí)施打擊。尤其在護(hù)航及反海盜任務(wù)中，可利用USV輕便靈活的優(yōu)點(diǎn)，靠近敵方同時(shí)實(shí)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(biāo)時(shí)，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(jìn)行掃雷作業(yè)，最大的優(yōu)勢(shì)在于解決了常規(guī)掃雷艦艇執(zhí)行任務(wù)時(shí)危險(xiǎn)系數(shù)高、工作效率低、成本耗費(fèi)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(jìn)行目標(biāo)的探測及定位，并將可疑目標(biāo)上報(bào)到操控人員處進(jìn)行識(shí)別查證，決定是否進(jìn)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(jìn)行人工輔助決策。未來待人工智能技術(shù)突破應(yīng)用于USV后，可按照預(yù)設(shè)的作戰(zhàn)條件實(shí)現(xiàn)智能化全自主的反水雷作業(yè)。現(xiàn)階段可重點(diǎn)發(fā)展小型可攜帶式獵雷USV，到達(dá)任務(wù)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(fēng)險(xiǎn)。

4.9 反潛作戰(zhàn)

反潛作戰(zhàn)典型應(yīng)用場景可分為兩類：一是用來應(yīng)對(duì)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(duì)在執(zhí)行任務(wù)途中來自敵方的水下威脅。USV可以全天候執(zhí)行任務(wù)，在多艇組網(wǎng)配合下，將大幅擴(kuò)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(duì)出航任務(wù)場景下，通過USV組成協(xié)同編隊(duì)前出探航，在我方的人在回路指揮控制模式下，必要時(shí)可以采取跟蹤甚至驅(qū)離的手段，降低我方風(fēng)險(xiǎn)，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(huì)面臨上述提到的多種使命任務(wù)，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(wù)。因此在結(jié)合我國國情及當(dāng)前面臨的海上局勢(shì)，提出如下兩點(diǎn)思考：

5.1 充分利用軍民融合

近年來，USV在民用領(lǐng)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(yīng)用。軍用USV在設(shè)計(jì)發(fā)展上可充分發(fā)揮軍民融合的優(yōu)勢(shì)，以軍民兩用為研發(fā)立足點(diǎn)，充分調(diào)動(dòng)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(shù)優(yōu)勢(shì)，在各方參與的大協(xié)作下，取得一定的捷徑。

5.2 堅(jiān)持自主研發(fā)，走國產(chǎn)化路線

雖然相比于世界先進(jìn)水平，我國的軍用USV研發(fā)進(jìn)展上相對(duì)落后，但考慮到無人技術(shù)的重要性和廣闊的應(yīng)用前景，應(yīng)加大投入加速趕超，否則就會(huì)出現(xiàn)在關(guān)鍵器件上受制于人，關(guān)鍵技術(shù)上被人卡脖子。但自主研發(fā)也并不意味著不能走捷徑，對(duì)于別人成熟的技術(shù)可以拿來學(xué)習(xí)消化，最終實(shí)現(xiàn)反超。

6 結(jié)語

無人艇在未來海戰(zhàn)場上將展現(xiàn)出巨大的軍事價(jià)值和效益，我國雖然在相關(guān)領(lǐng)域起步較晚，但憑借制造業(yè)的優(yōu)勢(shì)及信息技術(shù)和人工智能領(lǐng)域的飛速發(fā)展，未來將具有極大的發(fā)展?jié)摿Γ_(dá)到世界先進(jìn)水平甚至實(shí)現(xiàn)反超。

參考文獻(xiàn)

[1] 國務(wù)院. 關(guān)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(wù)院. 關(guān)于印發(fā)新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃的通知，[Online]，vailable：http：//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(biāo)