⒉非声学探测设备
随着声学探潜技术的发展,新型潜艇的研发都将“声隐身”技术作为重点研发方向,美国“弗吉尼亚”级、“哥伦比亚”级等新型潜艇声噪声低于海洋背景噪声,使用声学探测手段很难探测,非声学探测手段的重要性日益提高。目前的非声学探测方式主要包括雷达探测、磁场探测、激光探测、生物探测、红外探测、废气探测、电场探测、核辐射探测等。雷达探测的设备主要是机载搜潜雷达探测系统,主要利用空中反潜平台的现有雷达搜索系统进行探潜。磁场探测的设备主要是磁探仪。磁探仪是非声探测中最广泛使用的探测设备。磁探仪是磁异常探测仪的简称,它的工作原理是探测潜艇存在使得所在位置磁场产生的变化,从而发现潜艇。磁探仪质量较小,且安装方便,与空中平台适配较好。激光探测的设备主要是激光雷达探测系统,指的是用激光器作为辐射源的雷达系统。它的工作原理是激光雷达发射脉冲激光串,接收装置接收反射光,经处理可显示潜艇形状。生物探测的设备主要是蓝绿激光探测系统。这种探测手段的工作原理是海洋中的发光细菌会发出450~490nm波长光,在潜艇经过的海域会引起这种发光强度的变化,通过蓝绿光探测系统可发现这种持续时间10min以上的光尾流,从而跟踪潜艇位置。红外探测依靠红外探测仪,通过探测潜艇的热辐射与周围海洋的背景温差来探测潜艇。废气探测依靠废气探测仪,通过辨认常规动力潜艇内燃机排出的工作废气来发现潜艇。电场探测与核辐射探测还在论证阶段。电场探测指利用潜艇艇体与螺旋桨金属材料的电化学性质,检测潜艇存在引起的轴频电场。核辐射探测指利用光学检测核潜艇周围核辐射产生的可见蓝光,从而监测潜艇的存在。
四、无人机集群探潜
由于单无人机作战平台载荷带载量不足,可通过构成同构无人机集群的方式协同进行探潜任务,也可进一步构成异构无人机集群进行探潜与反潜任务。而由于无人机集群执行探潜任务无法改变其固有短板,如无人机续航能力有限,可考虑构建异构无人集群(如将无人机与无人水面艇、无人潜航器等编队)或有人-无人系统协作执行探潜反潜任务。本文将针对以下典型应用场景阐述异构无人机集群执行探潜任务的作战方式。
⒈构无人机集群近岸探潜反潜任务
从岸基起飞异构无人机集群中,部分飞行速度快、载荷重量小的无人机携带初步探潜设备(如被动全向声呐、被动定向声呐、磁探仪等)及通信中继设备,另一部分载荷较大的无人机携带精确探潜装备(如主动定向声呐等)及攻潜武器,通过无人机集群自主协同进行探潜与攻潜任务。
⒉人-无人集群协作探潜反潜任务
可将一架有人机与无人机集群编成反潜编队执行探潜反潜任务。具体分工是由无人机集群承担探潜任务,并将探测结果传输至有人机,由有人机承担信息汇总处理与进一步攻潜的任务。这种架构既可发挥无人机集群在探潜任务中的规模优势,且由于无人机灵活、成本低的特点,可减少探潜过程中的损耗;也可发挥有人机在信息处理及指控方面的优势,以及其载荷重量大的优点。
⒊异构无人集群护航应召探潜反潜任务
护航编队中,可将无人机与无人艇编成异构无人集群执行反潜任务。当无人集群收到探潜指令时,携带探潜设备与通信中继设备的无人机快速飞往目标海域进行探测,无人艇携带探潜设备与攻潜武器同时赶往目标海域。先期到达的无人机投放声呐浮标,并用机上其他探潜设备进行探潜任务,发现可疑潜艇后,将信息在无人集群中共享,并传回护航编队指挥中心。在指挥中心的指令或无人集群自主协同指挥下,无人艇将靠近目标位置作进一步精确探测甚至进行攻潜任务。
五、结语
随着无人机集群技术的进一步发展,以空中反潜平台为代表的机动探潜将会在反潜领域发挥越来越重要的作用,与水下固定探潜网一道,成为我国水下预警体系不可或缺的一部分,为解决我国“水下国门洞开”问题发挥更大的作用。、
【作者简介】文/刘婧 闫建峰 潘小群 文斌 温雯,来自中国舰船研究院。第一作者刘婧,女,1998年出生,工程师,主要从事军事无线通信相关研究。本文来自《舰船科学技术》(2021年增刊1),参考文献略,用于学习与交流,版权归作者及出版社共同拥有,转载也请备注由“溪流之海洋人生”微信公众平编辑与整理