复杂的水文和海洋环境决定了水下是难以掌控的作战空间,也是世界军事强国竞相争夺的重要战略领域。随着新型水下作战概念的深化和水下无人技术的发展,水下无人装备在军、民、科研等方面迅速发展。为继续保持水下优势,美海军积极推进水下无人航行器军用化、体系化发展,加速全球水下监听、监视系统构建、加强战略前沿水下预置装备部署。从大类分,无人水下装备可以分为无人航行器水下预置装备、水下监听网等。下文将简要综述国外在 UUV无人装备方面的发展规划,分析国外研究进展并总结发展趋势。
水下无人航行器(UUV)也称无人潜航器,美海军将 UUV 定义为无人、自带能源、自推进、自主控制(预编程或实时自适应使命控制)或最低程度监控、无缆(除数据光纤)的潜器;俄罗斯海洋科学技术研究所将 UUV 定义为能够在预定海域深度范围内,按照预编程轨迹航行并完成需要作业的装有仪器设备的潜器。UUV 起源于 20 世纪 50 年代末,但由于技术条件限制,致使UUV发展缓慢,80 年代以后,随着计算机性能的提升、水声通信技术的突破,UUV 开始具备半自主控制能力。21 世纪以来,伴随着智能算法的应用、海洋资源的探索及军备竞争的需要,在军民科研领域掀起了 UUV 研究热潮,各种新概念、新方向被提出,UUV 的自主控制水平得到进一步提高,其任务开始从反水雷向反潜、水下侦察、探测与识别等领域扩展。
美国是最早研究、研制 UUV 且技术最先进的国家,主要的 UUV 产品有蓝鳍金枪鱼机器人公司的 Bluefin系列、WHOI 的 ABE AUV、Ocean server 公司的 IverAUV 等,军用 UUV 的典型型号有便携式的 SAHRV、 轻型的 SMCM 和重型的 BPAUV(Battlespace Preparation AUV)等;欧洲国家在 UUV 的发展上仅次于美国,主要的 UUV 产品有挪威的 REMUS 系列(交付美海军)及 HUGIN 系列、法国的 Alister 系列、瑞典的SAAB 系列、英国的 Autosub 系列和 Tailsman 系列、德国的 seaOtter MK 系列。
UUV 技术的发展给海洋作战带来了革命性变化,极大扩大了水下战场的覆盖维度。根据近期及未来水下作战需求,美海军在新的主计划中赋予 UUV 九大使命任务,随着 UUV 服役数量的增加,逐渐发展精确打击、编队蜂群作战等能力。
深海即深度>1000m的海域,全球海洋的90%海域属于深海海域,约占地球表面积的 65%,深海空间广阔,蕴含各种资源和能源,具有较大的战略意义。大深度工作能力的新型深海装备应运而生,美国的Bluefine-21 AUV 最大工作深度4500 m,REMUS 6000 可工作于 6000 m 的深海。随着无人平台的广泛应用,无人平台向集群化、智能化和网络化方向发展趋势日益明显,在网络中心战背景下,以 UUV、水下预置装备、水下监听网络为主的多类型水下无人装备,基于信息共享技术实现集群协同作战,将成为未来水下攻防体系的重要组成部分。海上无人装备最基础的应用就是探测,信息共享是探测数据效能最大化的有效途径,网络化是解决信息共享问题的最优方案,网络作为陆海空天网是五大战略空间的一种,因其无处不在、高效互通的特点,已被广泛应用于军民各方面。