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反潜作战中的有人/无人协同模式浅析

导读:近年来,随着武器装备的飞速发展,美、欧等军事强国开展了一系列面向未来战争的作战理论探索和关键技术实践,有人/无人平台协同作战就是其中的典型样式。有人/无人平台协同作战已经在空战场得到了广泛的验证和应用,目前以美国为首的西方国家将其成功模式转移至反潜作战中,并开拓了新型的协同模式。反潜作战一直是我国海军的短板,因此研究国外反潜作战中有人/无人协同模式可以为我国发展提供参考建议。

有人/无人平台协同作战体系旨在利用人的决策优势更好发挥无人作战平台特点,实现整体作战效能最大化。美国反潜作战体系中就将无人系统与有人系统紧密配合,通过无人潜航器(UUV)等小型无人平台进行前线探潜,将探测信息传输给本方潜艇及舰艇,同时结合卫星探测信息,最终以P-8A反潜巡逻机和MQ-4C无人机为高低搭配平台航空反潜、以反潜持续跟踪无人艇和水面舰艇为海上反潜、以UUV和攻击型潜艇作为水下反潜进行攻击。

潜艇/智能UUV协同作战是水下反潜较为高效的作战模式。在核动力潜艇上使用UUV,可以提高其战斗潜力和战斗稳定性,在沿岸海区更是可以降低核潜艇面临的危险程度。非核潜艇与UUV的协同作战则可以进一步拓宽战场范围,提高自身在与敌方核动力潜艇、非核动力潜艇、水面与空中力量对抗中生存与获胜概率,并对作战方式和理念产生革命性影响。

潜艇与UUV的协同配合

在潜艇与智能UUV协同作战过程中,潜艇最主要的任务是作为指挥员的工作平台,将人的决策引入战场环境中,它的工作重心在于实现对智能UUV编队的顶层指挥,而不是对其进行操纵控制。从潜艇的角度看,与智能UUV结合对其作战的影响包括:

从智能UUV角度看,与潜艇结合形成潜艇与智能UUV编队执行作战任务,带来以下两点优势:1)在复杂作战环境中,将人类决策引入到智能UUV编队指挥控制系统中,充分发挥人类决策的优势,从更高的层次上对智能UUV编队进行管理控制,弥补目前智能UUV智能性和自主水平较低的不足;2)人为干涉可以加快智能UUV学习的过程,完善智能UUV知识库,为未来智能UUV完全自主作战奠定基础。

未来可能实现智能UUV集群反潜

在航空反潜中,反潜机/无人机协同作战是将具有远程探测能力的反潜机作为指挥机,将不具备远程探测能力,但隐身性能良好,可以携带小型探潜设备及精确制导武器的无人机作为广域监视兵力,指挥机位于敌威胁范围之外及便于隐蔽指挥的空域,在数据链信息的支持下,两者密切协同来完成信息获取、战术决策、指挥控制、跟踪监视和武器发射等反潜过程。反潜机/无人机协同反潜模式如下表所示:

以P-8A反潜机/MQ-4C无人机协同反潜作战为例,P-8A飞机已初步具备与MQ-4C无人机数据传输能力,未来将实现对无人机的直接控制,实现两种平台协同作业。P-8A飞机低空小速度性能较弱,飞行效率低,而无人机可携带低空探测和投放的传感器或武器,例如磁异探测仪(MAD)或瞄准系统,实现有人/无人机协同态势感知和打击,使P-8A具备全空域反潜能力。通过通用数据链、战术数据链和控制系统,P-8A与无人机实现实时的海上以及海岸情报、侦察以及监视目标数据共享与控制,完成追踪和攻击潜在目标,一次执行任务就可覆盖7×106km2的海域。

P-8A反潜机/MQ-4C无人机协同作战示意图

有人直升机/无人机同样是航空反潜的主要样式,作战时以有人直升机作为指挥核心,以成本较低、机动性强、携带多样侦察设备和精确制导武器的无人机作为侦察/攻击主力,侦察/攻击机在指挥机的监视范围内,通过一体化指挥平台,执行侦察、武器制导、攻击等任务。

MQ-8B无人直升机与有人直升机搭配

当执行反潜任务时,有人直升机作为携带吊声、浮标、磁探、雷达等反潜探测设备对任务海域内水下目标进行搜索,无人直升机携带磁探在有人直升机指挥下执行辅助搜索,确认潜艇目标后有人直升机进行打击。在有人直升机进行打击时,无人直升机持续跟踪水下目标并提供定位信息给有人直升机。当有人直升机低空反潜时,无人直升机可携带中继设备作为有人直升机与后方舰船编队的通信中继节点,实现反潜态势信息的超视距传输。

MQ-8B无人直升机执行反潜任务

在海面反潜时,舰艇/军用无人水面航行器(USV)协同作战涉及平台、传感器、导航、制导与控制、通信、图像处理、人工智能和自动武器等诸多领域,是传统海上作战装备在基础理论、设计制造、试验以及作战使用等方面的重大创新。尽管目前国外已研制多型水面无人作战装备并部分投入实际应用,但由于海面环境的复杂性及技术发展水平的限制,整体还处于以作战应用为导向的核心关键技术攻关与试验验证阶段。

美国“反潜战持续跟踪无人艇”

美国DARPA研发的反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)可以自动在海上数千平方公里海域范围内,持续搜寻跟踪安静型柴电潜艇。该项目集成大量现有民用技术,具有无人驾驶、海上长航间、自动搜索跟踪等三项主要功能,船型为小水线面三体船,配备各种民用导航和定位设备,成本控制在5000万美元。五级海况下可连续执行反潜任务70天,续航力6115km,七级海况下可以生存。下面视频为反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)作战流程表述。

在有人/无人协同作战时,反潜持续跟踪无人艇(ACTUV)能够将跟踪潜艇过程中获取的潜艇水声特征等情报,为水面舰艇提供情报支持,或者是接收水面舰艇、潜艇、反潜直升机与海上巡逻机等作战平台传递的敌方潜艇目标数据,从而形成由ACTUV负责搜索和跟踪、有人平台负责精确摧毁的高效反潜模式。

ACTUV与水面舰艇进行通信

总结:有人/无人协同作战在一定程度上颠覆了当前战争形势,目前美国在反潜作战领域已经进行了技术验证,未来势必会推出更多无人平台参与作战。俄罗斯、欧洲、以色列、日本等国家和地区同样在积极研制无人平台,探索协同反潜模式。相比之下,反潜作战一直是我国海军的短板,因此我国更应抓住有人/无人协同作战对传统模式的冲击机会,及早进行技术验证、体系磨合、实战演练,争取实现跨越式发展。

主要参考文献

1.海上多任务飞机与无人机协同反潜作战研究_李小卫

2.有人_无人机协同反潜作战模式探析_徐梁

3.舰载有人直升机_无人机典型协同作战样式分析_刘丽君

4.水面无人作战系统技术发展与作战应用_林龙信

5.非核动力潜艇_UUV_作战系统的构成_李大鹏

6.潜艇与智能无人水下航行器协同系统控制体系及决策研究_王圣洁

7.DARPA's sub-hunting drone appears in concept video

8.U.S. Navy UAV Developments Accelerate

来源:高端装备发展研究中心

  • 发表于:
  • 原文链接https://kuaibao.qq.com/s/20190815A03YPR00?refer=cp_1026
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