王之樂(lè)/ 中船重工第七一四研究所，北京市 海淀區(qū) 100101

隨著無(wú)人化、智能化及信息化技術(shù)的快速發(fā)展以及在海洋平臺(tái)中的廣泛應(yīng)用，無(wú)人艇展現(xiàn)出了巨大的應(yīng)用前景。本文介紹了無(wú)人艇的發(fā)展歷程，分析了世界各主要國(guó)家無(wú)人艇的發(fā)展現(xiàn)狀，提出了無(wú)人艇未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)，并指出了發(fā)展的重大前沿問(wèn)題以及發(fā)展建議。

黨的十九大報(bào)告中明確要求“堅(jiān)持陸海統(tǒng)籌，加快建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)”，為建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)再一次吹響了號(hào)角。隨著社會(huì)發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步，海上無(wú)人化、智能化、信息化系統(tǒng)已經(jīng)成為現(xiàn)代系統(tǒng)的發(fā)展趨勢(shì)。作為有人裝備的必要補(bǔ)充，海上無(wú)人裝備可以有效降低人員可能遭遇到的威脅，減少傷亡，在未來(lái)民用領(lǐng)域、信息化戰(zhàn)爭(zhēng)，及反恐斗爭(zhēng)中將具有獨(dú)特的地位。

近年來(lái)，隨著自動(dòng)控制、大數(shù)據(jù)、人工智能等技術(shù)的快速發(fā)展，與船舶有關(guān)的環(huán)境感知技術(shù)、通信導(dǎo)航技術(shù)等也得到廣泛應(yīng)用，為無(wú)人艇的發(fā)展提供了廣闊的技術(shù)可行性。

無(wú)人艇的特點(diǎn)和定位

無(wú)人艇(Unmanned Surface Vessel， USV)是一種可以無(wú)人操作，借助精確衛(wèi)星定位和自身傳感即可按照預(yù)設(shè)任務(wù)在水面航行的水面艦艇。無(wú)人艇具有小型輕便、便于艦載、機(jī)動(dòng)能力強(qiáng)、隱蔽性好、無(wú)人員傷亡、建造與使用成本低、模塊化設(shè)計(jì)與建造等特點(diǎn)，無(wú)論是在軍用領(lǐng)域還是民用領(lǐng)域都有非常大的應(yīng)用潛力。無(wú)人艇對(duì)于我國(guó)建設(shè)海洋強(qiáng)國(guó)、維護(hù)海洋權(quán)益，促進(jìn)海洋領(lǐng)域軍民科技協(xié)同創(chuàng)新以及海洋經(jīng)濟(jì)的發(fā)展都具有非常重要的意義。

在軍用領(lǐng)域，無(wú)人艇已被世界許多國(guó)家的海軍用來(lái)執(zhí)行各種任務(wù)，如反水雷、反潛作戰(zhàn)、海上安全、水面作戰(zhàn)、電子戰(zhàn)和海上封鎖等。它一般分為偵察水面無(wú)人艇、武裝水面無(wú)人艇、信息支援水面無(wú)人艇、反潛水面無(wú)人艇等。在民用領(lǐng)域，越來(lái)越多的無(wú)人艇被應(yīng)用在海洋科學(xué)考察、海洋測(cè)繪、海洋巡邏、海洋事故監(jiān)測(cè)及救援、海洋石油開(kāi)采等。

無(wú)人艇相對(duì)于有人駕駛船舶具有非常明顯的優(yōu)勢(shì)：

第一，安全。眾所周知，由于船員疲勞與不良情緒而導(dǎo)致的操作失誤已成為危害船舶航行安全最主要因素。無(wú)人艇可以從根本上減少人為因素對(duì)船舶航行安全的影響。羅爾斯·羅伊斯公司海洋革新工程負(fù)責(zé)人萊萬(wàn)德指出：“無(wú)人艇可以通過(guò)設(shè)置電腦程序，以便在事先輸入的航線或計(jì)劃出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)能自動(dòng)停止或及時(shí)應(yīng)對(duì)?！痹谂c其他船只或暗礁有碰撞危險(xiǎn)，或遇到巨浪暴風(fēng)雨的惡劣環(huán)境時(shí)，遠(yuǎn)程操控將會(huì)比人員操控更安全、更從容。萊萬(wàn)德預(yù)計(jì)，無(wú)人艇的應(yīng)用將會(huì)使海難事故減少三分之二。

第二，模塊化設(shè)計(jì)，功能多樣。無(wú)人艇通常采取模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)更換任務(wù)模塊使其能夠執(zhí)行不同的使命。因此，搭載不同的任務(wù)模塊，無(wú)人艇可以完成從民用到軍用的各種任務(wù)。

第三，作業(yè)更高效、標(biāo)準(zhǔn)。利用精準(zhǔn)的自主導(dǎo)航和船體小的特點(diǎn)，可以在多種作業(yè)環(huán)境中更高效的執(zhí)行任務(wù)。同時(shí)，由于作業(yè)過(guò)程全受計(jì)算機(jī)控制，可以讓作業(yè)過(guò)程嚴(yán)格按設(shè)定執(zhí)行，任務(wù)結(jié)果更準(zhǔn)確、更標(biāo)準(zhǔn)。

第四，小巧靈活、隱蔽性好。無(wú)人艇的外形通常低矮平滑，表面又涂有各種隱身材料，加之體型小巧，可借助海浪、島礁等的掩護(hù)，因此遭毀傷的概率小、生存能力很強(qiáng)。

第五，實(shí)現(xiàn)作業(yè)無(wú)人化、智能化作業(yè)。有人駕駛船舶的船員長(zhǎng)期在海上生活，十分辛苦。無(wú)人艇不需要或者弱化了人的參與，從而將人從繁重的、強(qiáng)度高的水上任務(wù)中解放出來(lái)。

無(wú)人艇的控制

現(xiàn)有無(wú)人艇的控制方案主要基于如圖1所示的方式進(jìn)行無(wú)人艇，在岸控制中心接收船舶通過(guò)衛(wèi)星通訊系統(tǒng)反饋來(lái)的實(shí)際定位信號(hào)，通過(guò)將該反饋信號(hào)與控制指令信號(hào)比較，得出相應(yīng)的速度控制及方向控制調(diào)整值，并將該調(diào)整值發(fā)送至船端，由船端執(zhí)行。

由于上述方案的信號(hào)接收與信號(hào)處理單元全部設(shè)置在岸端，岸端接收到船端反饋信號(hào)，經(jīng)比較處理后將控制信號(hào)發(fā)送至船端后，由于船舶航行海況復(fù)雜，船端接收到控制信號(hào)后當(dāng)前船端反饋信號(hào)已有改變。因此，現(xiàn)有的無(wú)人駕駛船控制方案存在控制延時(shí)的技術(shù)問(wèn)題，還尚未實(shí)現(xiàn)真正的無(wú)人化和智能化。

圖1 無(wú)人艇的控制方案

無(wú)人艇的發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)人艇研究較無(wú)人機(jī)起步晚，但發(fā)展迅速。近10多年來(lái)，無(wú)人艇得到了較快的發(fā)展和應(yīng)用，美國(guó)、以色列、中國(guó)、加拿大、英國(guó)、德國(guó)、荷蘭、日本等國(guó)都開(kāi)發(fā)了各自的產(chǎn)品。

由于無(wú)人艇的工程研制難度較大，涉及多個(gè)前沿學(xué)科，盡管不少國(guó)家紛紛斥資投入開(kāi)發(fā)，但迄今為止，大多數(shù)國(guó)家開(kāi)發(fā)的無(wú)人艇仍處于試驗(yàn)階段。無(wú)人艇的發(fā)展思路與無(wú)人潛航器基本相同。以色列、中國(guó)、德國(guó)、法國(guó)、英國(guó)等國(guó)都研制了采用模塊化設(shè)計(jì)的無(wú)人艇。

美國(guó)、以色列、英國(guó)、法國(guó)和德國(guó)等國(guó)已將無(wú)人艇作為重要軍事項(xiàng)目進(jìn)行研究和開(kāi)發(fā)，其中最具代表性的是美國(guó)的“斯巴達(dá)人”和以色列的“保護(hù)者”等。圖1列出了世界無(wú)人艇發(fā)展的標(biāo)志性事件。

圖2 無(wú)人艇發(fā)展的標(biāo)志性事件

在無(wú)人水面艇研發(fā)和使用領(lǐng)域，美國(guó)和以色列一直處于領(lǐng)先地位，已經(jīng)有多個(gè)艇型正式在海軍服役，并有十多年的無(wú)人水面艇開(kāi)發(fā)和使用經(jīng)驗(yàn)[1]。2017年，美國(guó)無(wú)人艇產(chǎn)量占比為36%，歐洲無(wú)人艇產(chǎn)量占比為24%，以色列占比為16%，日本占比為10%。而當(dāng)年中國(guó)無(wú)人艇產(chǎn)量?jī)H為140艘，占比不到10%。美國(guó)、以色列發(fā)展的無(wú)人艇主要服務(wù)于國(guó)家，而其他國(guó)家的無(wú)人艇更多服務(wù)于民用領(lǐng)域。美國(guó)是無(wú)人艇需求量和產(chǎn)量最大的國(guó)家，歐洲、以色列和日本緊隨其后。

國(guó)外發(fā)展現(xiàn)狀

無(wú)人艇等海上無(wú)人平臺(tái)的開(kāi)發(fā)一直都是近年來(lái)美國(guó)海軍關(guān)注和研究的重點(diǎn)。美國(guó)早在2007年就提出了《美國(guó)海軍USV主計(jì)劃》，主計(jì)劃確定了無(wú)人艇優(yōu)先發(fā)展的7個(gè)任務(wù)領(lǐng)域，按優(yōu)先級(jí)分為：反水雷戰(zhàn)；反潛作戰(zhàn)；海上安全；水面作戰(zhàn)；特種部隊(duì)作戰(zhàn)；電子戰(zhàn)；支持海上攔截作戰(zhàn)(MIO)。此外，主計(jì)劃將無(wú)人艇分為4個(gè)級(jí)別：X級(jí)(X Class)、海港級(jí)(Harbor Class)、通氣管級(jí)(Snorkeler Class)和艦隊(duì)級(jí)(Fleet Class)。4個(gè)級(jí)別在長(zhǎng)度上依次從小到大，續(xù)航力從小到大，模塊從非標(biāo)準(zhǔn)級(jí)到標(biāo)準(zhǔn)級(jí)，任務(wù)從低層次到高層次。美國(guó)防部《無(wú)人系統(tǒng)2013-2038年路線圖》將無(wú)人艇列為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象，并提出了美國(guó)海軍無(wú)人艇使用方案及支持戰(zhàn)略。2017年9月，美海軍已經(jīng)創(chuàng)建了第一個(gè)水下無(wú)人艇中隊(duì)(UUVRON 1)。迄今為止，美國(guó)已經(jīng)開(kāi)發(fā)并服役了多種型號(hào)無(wú)人艇(如表1所示)，例如“斯巴達(dá)號(hào)”、“海上獵人”號(hào)等。特別的，2018年，美國(guó)防高級(jí)研究計(jì)劃局(DARPA)研制成功并于同年4月服役的“海上獵手”反潛無(wú)人艇，其原理同“AlphaGo”，是大型無(wú)人水面艇技術(shù)和自主能力發(fā)展的一大里程碑。

以色列是全世界無(wú)人艇發(fā)展最快的國(guó)家，目前已經(jīng)列裝了63個(gè)型號(hào)，其中“保護(hù)者”型無(wú)人艇已經(jīng)開(kāi)始批量生產(chǎn)，并裝備軍隊(duì)、出口外銷。2016年，以色列推出世界上首艘反潛無(wú)人艇——“海鷗”，其甚至可以取代目前被用于在海上搜尋潛艇、造價(jià)高昂且需要大量人力操作的護(hù)衛(wèi)艦和反潛機(jī)，在一定程度上改變了反潛作戰(zhàn)形態(tài)。2017年，以色列推出世界上首艘能發(fā)射導(dǎo)彈的無(wú)人艇——“海上騎士”。表2列出了以色列典型的無(wú)人艇發(fā)展情況。

表1 美國(guó)典型無(wú)人艇

除上述國(guó)家外，還有一些國(guó)家也都開(kāi)展了無(wú)人艇相關(guān)技術(shù)的研究，并研制出了自己的無(wú)人艇，例如俄羅斯的“探索者”無(wú)人艇、日本OT-91無(wú)人艇以及英國(guó)的MAST無(wú)人艇等。

國(guó)內(nèi)發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)在無(wú)人艇技術(shù)上發(fā)展比較晚，雖然發(fā)展速度較快，但多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)相對(duì)于美國(guó)、以色列等國(guó)還較為薄弱，且應(yīng)用主要集中在民用領(lǐng)域，包括近岸巡邏、水體采樣、水文測(cè)量等。在軍用領(lǐng)域，中船重工701、702、707、716等科研院所開(kāi)展了無(wú)人艇的研究工作，并取得了快速進(jìn)展。例如，716所正在研發(fā)的JARIUSV多用途無(wú)人作戰(zhàn)艇，是世界上集成度最高的無(wú)人作戰(zhàn)艇，相當(dāng)于一艘千噸級(jí)導(dǎo)彈護(hù)衛(wèi)艦。

隨著我國(guó)軍民科技協(xié)同創(chuàng)新的穩(wěn)步行進(jìn)，一些民企開(kāi)始積極投身軍用和軍民兩用無(wú)人艇技術(shù)發(fā)展。如，哈爾濱工程大學(xué)和和深圳海斯比船艇公司于2017年合作研發(fā)的“天行一號(hào)”無(wú)人艇，最高航速超過(guò)50kn，堪稱當(dāng)時(shí)世界最快。2018年，珠海云洲設(shè)計(jì)的80余條小型無(wú)人艇同時(shí)協(xié)同運(yùn)行，成功演示了“鯊群”無(wú)人艇集群航行，實(shí)現(xiàn)了世界最大規(guī)模的無(wú)人艇集群演示。

無(wú)人艇未來(lái)的主要應(yīng)用方向

在民用領(lǐng)域，無(wú)人艇在巡邏、航道檢測(cè)和測(cè)量、污染監(jiān)測(cè)、科考、海難事故援助、可靠檢測(cè)、運(yùn)輸?shù)群＞?、海事及科研活?dòng)等領(lǐng)域?qū)?huì)具有廣闊的應(yīng)用前景。在軍用領(lǐng)域，無(wú)人艇將會(huì)廣泛應(yīng)用在情報(bào)偵察與監(jiān)視、反水雷戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、信息戰(zhàn)等。下面將具體闡述一下無(wú)人艇未來(lái)主要的應(yīng)用方向。

表3 中國(guó)典型無(wú)人艇

(1)搜救和救援無(wú)人艇(軍民兩用)搜救和救援無(wú)人艇將會(huì)通過(guò)配備水面搜索雷達(dá)、電子光學(xué)系統(tǒng)、傷員擔(dān)架、處理傷亡的機(jī)械臂以及病患狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)無(wú)人艇的自主搜救和救援功能。試想一下，如果馬航370失蹤時(shí)，無(wú)人艇可以成熟應(yīng)用的話，就可以在事發(fā)第一時(shí)間空投幾十艘無(wú)人艇到事發(fā)水域，在事發(fā)后2h的黃金搜救時(shí)間展開(kāi)大面積的地毯式搜索和救援，將有可能有更多的機(jī)會(huì)找到生還者，因?yàn)楝F(xiàn)在的大船航行過(guò)去需要一天的時(shí)間。

(2)快速反應(yīng)消防無(wú)人艇(軍民兩用)消防無(wú)人艇可以配備滅火器，并依靠其快速反應(yīng)的能力，在發(fā)生火災(zāi)的海域或者海港，迅速部署到任何位置，從而進(jìn)行初步滅火并利用電光傳感器報(bào)告火災(zāi)情況。消防無(wú)人艇的應(yīng)用不僅可以避免消防員在滅火時(shí)的潛在傷亡，還可以通過(guò)控制系統(tǒng)使火災(zāi)的消防反應(yīng)更加協(xié)調(diào)。

(3)海港保護(hù)無(wú)人艇(軍民兩用)

海港保護(hù)無(wú)人艇通過(guò)配備海港聲吶、自我清潔聲吶或者可變深度聲吶(在任何天氣情況下，可變深度聲吶都能優(yōu)化對(duì)潛水員和潛水器的檢測(cè))系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)在郵輪附近進(jìn)行可視化巡邏并且同時(shí)進(jìn)行水下搜索，在“國(guó)際敏感海域”執(zhí)行巡邏任務(wù)，挽救海軍的生命、保護(hù)艦艇、捍衛(wèi)海港和港口等多種海港保護(hù)的功能。

(4)河道清理、水文測(cè)量、環(huán)污檢測(cè)無(wú)人艇(民用領(lǐng)域)

河道清理、水文測(cè)量、環(huán)污檢測(cè)無(wú)人艇不僅可以節(jié)省人工成本，還可以解決作業(yè)人員在船上作業(yè)時(shí)的安全問(wèn)題。當(dāng)有些河道比較狹窄、水流比較急時(shí)，單純靠人工作業(yè)比較危險(xiǎn)，此類無(wú)人艇的優(yōu)勢(shì)就會(huì)顯現(xiàn)出來(lái)。其中河道清理無(wú)人艇不僅可以清理河道垃圾，還可以清理像浮藻之類的植物。例如，寧波歐卡海洋科技有限公司于2019年4月試驗(yàn)的無(wú)人清潔船，通過(guò)專門(mén)運(yùn)營(yíng)管理的APP對(duì)其進(jìn)行遙控。此無(wú)人清潔船通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、自主的循跡導(dǎo)航算法以及毫米波雷達(dá)和圖像識(shí)別系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程遙控指揮作業(yè)。并具有自主識(shí)別水面垃圾或障礙，進(jìn)行自主的清潔或躲避的功能，其清潔的工作量是人工的5至6倍。

未來(lái)，基于5G網(wǎng)絡(luò)的無(wú)人船河道清理檢測(cè)系統(tǒng)也將會(huì)得到廣泛應(yīng)用。無(wú)人船河道清理檢測(cè)系統(tǒng)依托5G技術(shù)極高速率、極大容量和極低時(shí)延的三大明顯優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)水域信息高清視頻實(shí)時(shí)回傳、VR后端演示、水質(zhì)監(jiān)測(cè)以及自動(dòng)駕駛控制，徹底改變傳統(tǒng)水文測(cè)量、水質(zhì)采樣監(jiān)測(cè)、暗管探測(cè)和河道清理等水生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)監(jiān)管模式，推動(dòng)世界進(jìn)入水上智能時(shí)代。

(5)海運(yùn)物流無(wú)人艇(民用領(lǐng)域)

由于無(wú)人駕駛船舶比無(wú)人駕駛汽車的運(yùn)行環(huán)境更理想。并且可以提高航運(yùn)的安全性、降低成本同時(shí)降低能耗，在未來(lái)將會(huì)具有良好的應(yīng)用空間。

例如，羅爾斯·羅伊斯公司已經(jīng)聯(lián)手麥基嘉研發(fā)智能集裝箱航行及貨物系統(tǒng)，并目標(biāo)在2025年提供世界上第一艘自主航行的商船、服務(wù)和生態(tài)系統(tǒng)。此外，康士伯集團(tuán)與航運(yùn)供應(yīng)商威爾姆森公司(Wilhelmsen)合作，于2018年春季聯(lián)手建立了全球首家無(wú)人船航運(yùn)公司Massterly，并在8月全面投入運(yùn)營(yíng)。

但是，無(wú)人駕駛船舶最難的是進(jìn)出港和機(jī)艙無(wú)人化，以及航行中突發(fā)危險(xiǎn)的處理。并且世界整體性的海上活動(dòng)規(guī)范化管理也是亟待解決的問(wèn)題。

(6)現(xiàn)代海戰(zhàn)場(chǎng)建設(shè)的新興力量

隨著智能化和信息化時(shí)代的開(kāi)啟，無(wú)人艇正在世界海洋領(lǐng)域成為一顆炙手可熱的新星，無(wú)數(shù)與之相關(guān)的新技術(shù)被推陳出新。如今，無(wú)人艇的自主控制系統(tǒng)發(fā)展也趨近成熟，其任務(wù)不僅僅局限于傳統(tǒng)的遠(yuǎn)距離觀測(cè)或者投放彈藥等等，隨著其自身的性能不斷優(yōu)化，配備了更現(xiàn)代化的傳感器系統(tǒng)、通信系統(tǒng)和武器系統(tǒng)，在整體實(shí)力上升的基礎(chǔ)上，隨之也衍生出了更多的任務(wù)范圍，通過(guò)海戰(zhàn)場(chǎng)指揮、控制、通信、計(jì)算機(jī)、情報(bào)及監(jiān)視和偵察的C4ISR系統(tǒng)，可以執(zhí)行更為廣泛的戰(zhàn)爭(zhēng)和非戰(zhàn)爭(zhēng)軍事任務(wù)，包括反水雷戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)、信息戰(zhàn)、情報(bào)搜集、海戰(zhàn)場(chǎng)監(jiān)視和偵察等。

無(wú)人艇未來(lái)的發(fā)展方向

無(wú)人艇協(xié)同自主化。減少操作人員的數(shù)量、構(gòu)建安全的艦艇網(wǎng)絡(luò)、具備自主機(jī)動(dòng)和待命以及清除障礙的能力，是未來(lái)無(wú)人艇能力建設(shè)的重要方面。由于無(wú)人艇所處的水面環(huán)境十分復(fù)雜，不僅包含靜態(tài)障礙物，同時(shí)還受海況、其他艦船航行的影響，對(duì)自主化操作的要求很高。因此，相比于其他無(wú)人系統(tǒng)，除了傳感器、通信與數(shù)據(jù)接口、動(dòng)力等所有無(wú)人系統(tǒng)都存在的技術(shù)問(wèn)題外，高度自主化是影響未來(lái)無(wú)人艇發(fā)展的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

(1)無(wú)人作戰(zhàn)能力。實(shí)現(xiàn)無(wú)人艇和無(wú)人機(jī)的協(xié)同作戰(zhàn)將會(huì)成為未來(lái)海軍在無(wú)人艇發(fā)展方面的新趨勢(shì)。未來(lái)，“無(wú)人作戰(zhàn)”將如同電子戰(zhàn)一樣，成為獨(dú)立的作戰(zhàn)樣式，改變進(jìn)攻作戰(zhàn)模式。“無(wú)人作戰(zhàn)”極可能作為火力打擊之前相對(duì)獨(dú)立的一個(gè)作戰(zhàn)階段存在，并在首戰(zhàn)中發(fā)揮關(guān)鍵性作用。類似美軍提出的“蜂群攻擊”，“無(wú)人作戰(zhàn)”主要是運(yùn)用大量低成本的無(wú)人地面平臺(tái)、無(wú)人機(jī)、無(wú)人艇對(duì)作戰(zhàn)目標(biāo)實(shí)施飽和式攻擊，力求以較小代價(jià)換取最大化作戰(zhàn)效果。

(2)續(xù)航能力提高。隨著未來(lái)無(wú)人艇向執(zhí)行偵察監(jiān)視、反水雷、反潛等多種任務(wù)的方向發(fā)展，對(duì)其續(xù)航能力要求越來(lái)越高，但由于要與速度、耐波性以及有效載荷和動(dòng)力等方面進(jìn)行權(quán)衡，制約了續(xù)航能力的發(fā)展。為此，在未來(lái)，提高無(wú)人艇的燃料有效載荷率是技術(shù)發(fā)展的目標(biāo)之一，同時(shí)還在可以研究通過(guò)轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能、海浪能量等方式為無(wú)人艇提供持續(xù)不斷的能源供應(yīng)。

(3)武器化。武器化將是未來(lái)無(wú)人艇發(fā)展的一個(gè)重要趨勢(shì)。正如無(wú)人機(jī)近年來(lái)走過(guò)的歷程一樣，無(wú)人艇未來(lái)最有可能首先具備反潛攻擊能力，可發(fā)射魚(yú)雷或小型反魚(yú)雷武器，其在反水雷方面所發(fā)揮的作用將進(jìn)一步拓展，可以執(zhí)行目前由有人駕駛直升機(jī)和反水雷系統(tǒng)承擔(dān)的任務(wù)。無(wú)人艇還將在電子戰(zhàn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，幫助海軍艦艇對(duì)敵實(shí)施引誘和迷惑。

(4)系列化、模塊化發(fā)展。作為一類海軍裝備平臺(tái)，應(yīng)根據(jù)無(wú)人艇的使命和性能要求，分為多個(gè)級(jí)別，系列化地研發(fā)和應(yīng)用，在這方面，美國(guó)已經(jīng)對(duì)其進(jìn)行了分級(jí)。隨著模塊化設(shè)計(jì)與建造技術(shù)的不斷成熟，以及各種傳感器及任務(wù)載荷技術(shù)的不斷進(jìn)步，傳感器及任務(wù)載荷的搭載與軟硬件接口將逐漸標(biāo)準(zhǔn)化，使得同一無(wú)人艇平臺(tái)搭載不同的任務(wù)模塊成為可能，并實(shí)現(xiàn)即插即用。采取模塊化設(shè)計(jì)，通過(guò)更換任務(wù)模塊使其能夠執(zhí)行不同的使命，完成從民用到軍用的各種任務(wù)。

無(wú)人艇發(fā)展的重大前沿問(wèn)題

對(duì)于無(wú)人艇的研究主要集中在總體技術(shù)、環(huán)境感知技術(shù)和自主決策與控制技術(shù)、有效載荷模塊等方面。目前，一批技術(shù)難點(diǎn)已經(jīng)得到突破，可以預(yù)期，在不久的將來(lái)，上述關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)得到不同程度的解決。根據(jù)我國(guó)無(wú)人艇的發(fā)展現(xiàn)狀以及國(guó)際無(wú)人艇的發(fā)展趨勢(shì)分析，關(guān)于無(wú)人艇的重大前沿問(wèn)題主要有：

(1)人工智能技術(shù)。人工智能是未來(lái)無(wú)人艇最基本的特點(diǎn)。無(wú)人艇必須能夠自主進(jìn)行環(huán)境探測(cè)、目標(biāo)識(shí)別、自主決策、自主避障、自主規(guī)劃路徑等。

(2)控制技術(shù)?？刂萍夹g(shù)也是核心技術(shù)之一，對(duì)指令的反應(yīng)是否靈敏等是決定無(wú)人艇能否成功航行的關(guān)鍵。

(3)無(wú)人艇與其他有人或無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)聯(lián)合作戰(zhàn)問(wèn)題。覆蓋陸?？仗斓闹悄芑療o(wú)人作戰(zhàn)系統(tǒng)將成為未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)的發(fā)展方向。2018年美國(guó)國(guó)防部發(fā)布了《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖(2017-2042)》，旨在指導(dǎo)軍用無(wú)人機(jī)、無(wú)人潛航器、無(wú)人水面艇、無(wú)人地面車輛等無(wú)人系統(tǒng)的全面發(fā)展，進(jìn)一步提升美國(guó)軍隊(duì)使用無(wú)人系統(tǒng)的軍事能力。

中國(guó)無(wú)人艇發(fā)展的建議

通過(guò)技術(shù)與裝備引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展

圖3 無(wú)人艇未來(lái)發(fā)展方向

當(dāng)前，我國(guó)尚未有一種無(wú)人艇成為軍事裝備，該領(lǐng)域的軍用型號(hào)尚屬空白。但在無(wú)人艇若干關(guān)鍵技術(shù)取得重大突破的基礎(chǔ)上，國(guó)內(nèi)同行計(jì)劃開(kāi)展USV試驗(yàn)樣機(jī)研制和演示驗(yàn)證工作，無(wú)人艇型號(hào)研制已擺上議事日程。我國(guó)可以通過(guò)技術(shù)與裝備引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新的路子，實(shí)現(xiàn)跨越式發(fā)展，填補(bǔ)國(guó)內(nèi)空白，實(shí)現(xiàn)自主可控，形成特色能力。

根據(jù)軍事需求緊迫性及技術(shù)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，按優(yōu)先順序發(fā)展無(wú)人艇

根據(jù)我國(guó)軍事需求的緊迫性以及技術(shù)傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，建議優(yōu)先發(fā)展的三種特定任務(wù)無(wú)人艇為：

通用偵察無(wú)人艇。用于要地守備、港口防護(hù)、島礁守備等特定地域安全防護(hù)的情報(bào)偵察需求。

通用火力支援無(wú)人艇。在通用偵察無(wú)人艇基礎(chǔ)上，增加致命或非致命武器，滿足反恐海盜護(hù)航、海洋執(zhí)法等軍民兩用需求。

通用電子戰(zhàn)無(wú)人艇。在通用無(wú)人艇平臺(tái)基礎(chǔ)上，增加高精度伺服穩(wěn)定平臺(tái)，在其上加裝舷外有源干擾機(jī)或無(wú)源干擾釋放裝置，作為艦隊(duì)伴隨護(hù)航的通用電子戰(zhàn)平臺(tái)。

遠(yuǎn)期可開(kāi)發(fā)的平臺(tái)還包括通用反水雷無(wú)人艇、反潛無(wú)人艇等型號(hào)。

未來(lái)的海(船)員需要具備什么素質(zhì)

更加數(shù)字化。未來(lái)的海員也需要更加“數(shù)字化”，具備能夠從數(shù)字化系統(tǒng)的眾多信息中快速解讀信息的能力。

更全面的專業(yè)技能。未來(lái)海員需要更多的個(gè)人交叉技能而不是簡(jiǎn)單的航海技能或輪機(jī)工程方面技能。

更強(qiáng)的決策能力。最重要的一點(diǎn)，未來(lái)的海員需要更強(qiáng)的決策能力。機(jī)器都是不可靠的，未來(lái)的海員需要能夠隨時(shí)對(duì)于“機(jī)器“所反饋的信息作出判斷。

實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研結(jié)合

可以依托互聯(lián)網(wǎng)+大數(shù)據(jù)等技術(shù)，技術(shù)成果、知識(shí)產(chǎn)權(quán)、專利等信息經(jīng)過(guò)整合后匯聚于線上平臺(tái)。企業(yè)精準(zhǔn)定位符合自身需求的科研成果；高校通過(guò)云名片宣傳研發(fā)成果，更迅速獲得企業(yè)反饋，從而可以根據(jù)市場(chǎng)需求隨時(shí)調(diào)整科研方向，科研成果轉(zhuǎn)化率得以保障。此外，還可以成立無(wú)人艇產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)新聯(lián)盟，納入一些高校、企業(yè)、科研機(jī)構(gòu)，形成良好的溝通合作機(jī)制和人才培養(yǎng)機(jī)制。 ■