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大型AUV及其水面?zhèn)刹旒夹g(shù)淺析

2023-09-02 11:26:10張亞軍
數(shù)字海洋與水下攻防 2023年4期
關(guān)鍵詞:桅桿情報(bào)水面

張亞軍

(1.中國(guó)船舶集團(tuán)有限公司第七一〇研究所,湖北 宜昌 443003;2.清江創(chuàng)新中心,湖北 武漢 430076)

0 引言

自主水下無(wú)人航行器(Autonomous Under-water Vehicle,AUV)是一種自帶能源,通過(guò)融合多種探測(cè)傳感器,依靠高精度導(dǎo)航控制、自主避碰、目標(biāo)識(shí)別等技術(shù),通過(guò)預(yù)置指令或接收遙控指令,在指定的水域開展目標(biāo)隱蔽偵察或情報(bào)收集,一旦暴露或戰(zhàn)損,由于不存在人員傷亡,經(jīng)濟(jì)損失也較小,適合執(zhí)行各種高風(fēng)險(xiǎn)任務(wù)。1996年美國(guó)國(guó)家研究委員會(huì)將AUV列為重大項(xiàng)目,為AUV賦予了更多的使命。2000年美國(guó)海軍提出了2030年前AUV的發(fā)展規(guī)劃,明確了包含情報(bào)/監(jiān)視/偵察(ISR)在內(nèi)的9項(xiàng)使命任務(wù)。2005年美海軍發(fā)布的《無(wú)人水下航行器總體規(guī)劃》中規(guī)定,將AUV執(zhí)行ISR作為最優(yōu)先的任務(wù)[1]。目前投入使用的AUV大部分以偵察、探測(cè)為主,根據(jù)目標(biāo)所處的空間位置,將AUV搭載的偵察傳感器類型分為水面和水下,提供的情報(bào)類型包括圖像情報(bào)、信號(hào)情報(bào)、測(cè)量和特征情報(bào)[2]。傳統(tǒng)的AUV利用聲學(xué)設(shè)備以水下探測(cè)為主,隨著AUV向大型化和多用途方向發(fā)展,AUV功能和應(yīng)用領(lǐng)域得到不斷拓展,偵察的方向逐步向水面和空中延伸,搭載的偵察載荷由傳統(tǒng)的聲學(xué)向光電、電磁等傳感器方向發(fā)展。

近年來(lái)為提高AUV的裝載能力和作戰(zhàn)能力,各國(guó)都積極開展大型AUV的研發(fā)[3]。其中美國(guó)在此領(lǐng)域的發(fā)展最為迅速,尤其是在2016年修改了對(duì)大型AUV的采購(gòu)方案,加強(qiáng)了對(duì)大型AUV的研究和試驗(yàn)驗(yàn)證。其他國(guó)家如俄、英、意、伊朗等國(guó)也開展了大型AUV原理樣機(jī)以及相關(guān)載荷的研制。這些大型AUV在重量和尺度上均突破了以往常規(guī)AUV的標(biāo)準(zhǔn),裝載的載荷更多,擔(dān)負(fù)的使命也更多樣化,大部分大型AUV均搭載了水面?zhèn)刹燧d荷如光電偵察設(shè)備、電磁偵察設(shè)備,實(shí)施對(duì)水面、空中等目標(biāo)的偵察。

1 國(guó)內(nèi)外大型AUV及搭載水上偵察載荷現(xiàn)狀

1.1 美國(guó)大型AUV發(fā)展現(xiàn)狀

在2016年美海軍的《2025年AUV需求》中,將AUV根據(jù)口徑大致分為4個(gè)等級(jí),分別為小型、中型、大型和超大型[4-5],并提出要加強(qiáng)對(duì)大型UUV的使用,尤其強(qiáng)調(diào)對(duì)所研制的“曼塔”(Manta)和“創(chuàng)新型海軍原理樣機(jī)”等大型UUV的快速利用[6]。2018年,美公開的《無(wú)人系統(tǒng)綜合路線圖2017–2042》中指出為適應(yīng)未來(lái)海上聯(lián)合作戰(zhàn)需求,無(wú)人系統(tǒng)應(yīng)聚集全域作戰(zhàn),相關(guān)技術(shù)應(yīng)支持跨域指控[2]。2016年,美海軍在美國(guó)海上力量網(wǎng)站上公布了未來(lái)幾年開發(fā)和用于試驗(yàn)的大型AUV的細(xì)節(jié)和采購(gòu)數(shù)量,同年對(duì)大型AUV進(jìn)行了測(cè)試。2017年,在美發(fā)布的《恢復(fù)美國(guó)海權(quán)》報(bào)告中,要求海軍未來(lái)裝備大型與智能型AUV,將其作為一種多任務(wù)、多功能,并攜帶多種有效載荷的水下作戰(zhàn)平臺(tái)[6]。

圖1 “黑魚”超大型AUVFig.1 Black Fish XL UUV

圖2 “回聲旅行者”超大型AUVFig.2 Echo Voyager XL UUV

圖3 “虎鯨”超大型AUVFig.3 Orca XL UUV

圖4 “大鍵琴”重型AUVFig.4 Harpsichord XL UUV

圖5 法國(guó)超大型AUVFig.5 XL UUV of Franc

圖6 伊朗研發(fā)的大型AUVFig.6 Iranian large UUV

圖7 HSU-001大排量無(wú)人潛航器Fig.7 HSU-001 LDUUV

美國(guó)有多型在研在役的UUV,覆蓋各種排水量和動(dòng)力類型,其中重型AUV中,已經(jīng)服役的有3型,還有多型處于研究階段。在大型UUV中,目前多型在研,近期即將服役的是LDUUV,其余均在論證中[7-8]。在整個(gè)大型AUV的研發(fā)過(guò)程中,美先后提出了多項(xiàng)大型AUV計(jì)劃,包括在2002年完成樣機(jī)研制的“曼塔計(jì)劃”、目前在研的“水螅計(jì)劃”和“爪子計(jì)劃”,其中最具代表的典型大型AUV裝備有“曼塔”“回聲旅行者”“虎鯨”和“黑魚”等。

1)“曼塔”大型AUV。

美國(guó)海軍水下戰(zhàn)中心研制的航行器被命名為“曼塔”(Manta),外形類似“魔鬼魚”的無(wú)人潛航器,其中一種長(zhǎng)度為25 m,有效載荷14 t。該AUV裝備有模塊化的傳感器系統(tǒng)及武器系統(tǒng),可通過(guò)水聲、無(wú)線電、光電搜索任務(wù),執(zhí)行情報(bào)搜集和監(jiān)視敵方動(dòng)態(tài),并將信息發(fā)回母艇,搜索跟蹤目標(biāo)并在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)打擊敵方目標(biāo)。

在“曼塔”上搭載的水面?zhèn)刹燧d荷包括安裝于通氣管的情報(bào)監(jiān)視偵察載荷,該偵察載荷利用紅外攝像機(jī)和視頻攝像機(jī)、雷達(dá)信號(hào)接收設(shè)備進(jìn)行目標(biāo)偵察。在2001年對(duì)“曼塔”I型進(jìn)行了攜帶有效載荷包括熱成像儀、雷達(dá)偵聽(tīng)接收機(jī)等的試驗(yàn)。

2)“海馬”大型AUV。

“海馬”(Sea Horse)大型航行器是基于核潛艇攜帶與使用為主導(dǎo)的,長(zhǎng)度8.69 m,直徑0.97 m,最大工作潛深300 m,空氣中重量5 000 kg,最大潛深300 m,排水量4.5 t,任務(wù)距離1 000 km,于2016年開展了相關(guān)試驗(yàn)。

該AUV具備任務(wù)可重構(gòu)能力,可用于水面與水下情報(bào)偵察,反水雷和探潛等任務(wù)。

3)“黑魚”超大型AUV。

以“黑魚”(Black Fish)命名的超大型AUV是基于“海馬”原型上重新設(shè)計(jì)研制的。

該型AUV重點(diǎn)通過(guò)安裝有效的偵察載荷,包括電子戰(zhàn)、反潛戰(zhàn)及反水面戰(zhàn)等的有效載荷,開展情報(bào)/監(jiān)視/偵察(ISR)任務(wù)和擴(kuò)展空間作戰(zhàn),美海軍核潛艇可攜帶“黑魚”來(lái)拓展其作戰(zhàn)范圍。

4)“回聲旅行者”超大型UUV。

波音公司研發(fā)的“回聲旅行者”(Echo Voyager)超大型UUV,于2017年完成海試。AUV長(zhǎng)約15.5 m,重約50 t,載荷重約8 t,潛深達(dá)3 000 m以上,可加載長(zhǎng)10.36 m的模塊負(fù)載艙。該AUV可用于海底大面積監(jiān)視、投送武器或反水雷,也可用于執(zhí)行水面情報(bào)/監(jiān)視/偵察。在AUV頂部裝有一個(gè)可折疊桅桿,桅桿上集成了自動(dòng)識(shí)別海上船只的自適應(yīng)信息系統(tǒng),當(dāng)UUV浸沒(méi)水下時(shí),桅桿放倒與UUV外殼共形:當(dāng)浮至水面時(shí),桅桿升至4.8 m,并有約2.4 m露出水面。如圖2可看出AUV在近水面時(shí)桅桿升起在水面?zhèn)刹鞎r(shí)的狀態(tài)[5]。

5)“虎鯨”超大型UUV。

波音公司競(jìng)標(biāo)成功的重型UUV被美海軍命名為“虎鯨”(Orca)[9],該超大型UUV是在“回聲旅行者”基礎(chǔ)上研發(fā)的,在外形上像加長(zhǎng)版的“回聲旅行者”?;拘烷L(zhǎng)度32 m,重80 t,是可靈活裝配有效載荷的多用途AUV,在甲板后部布置有可折倒式桅桿裝置,桅桿豎起高度為4 m,在舯部加裝一個(gè)長(zhǎng)約10 m的有效載荷艙段,可搭載包括重型魚雷、水雷等載荷?!盎ⅥL”服役后,可用于執(zhí)行隱蔽布放水雷、水下目標(biāo)偵察以及在水面時(shí)對(duì)艦隊(duì)、海岸線等的電磁信號(hào)實(shí)施偵察[10-11]。

1.2 俄羅斯“大鍵琴”重型AUV

俄羅斯由于所處地理位置決定了其在海上軍事地位的被動(dòng)性,所以投入了大量資金研發(fā)海上作戰(zhàn)裝備,驗(yàn)證了多款超大型AUV,包括“大鍵琴”系列重型AUV[12]。該AUV包含“大鍵琴” 1R及其改進(jìn)型“大鍵琴”2R-PM 2個(gè)型號(hào),其中“大鍵琴”1R已在海軍使用[13]。與“大鍵琴 1R”的外觀相比,“大鍵琴”2R的最大區(qū)別是在背部有小的隆起結(jié)構(gòu)[10]。該系列UUV長(zhǎng)度約7 m,重量約4 t,可由水面艦艇或潛艇攜帶。該AUV配置有側(cè)掃聲吶、電磁傳感器和攝像機(jī)等多種傳感設(shè)備,可執(zhí)行情報(bào)/監(jiān)視/偵察(ISR)、海底成像、海底掃描、海洋科考等軍民任務(wù)[10,13-14],于2016年完成了水池試驗(yàn),并進(jìn)行了下潛試驗(yàn)。2018年,俄海軍開始對(duì)第二代重型UUV“大鍵琴”進(jìn)行海試。

1.3 法國(guó)超大型無(wú)人潛航器

法國(guó)AUSS(Autonomous Underwater & Surface System),主要用于執(zhí)行反潛、反水雷等戰(zhàn)術(shù)任務(wù)。AUSS 搭載多種傳感器,可搜集聲學(xué)、視覺(jué)和無(wú)線電信號(hào),艏部布置一個(gè)可伸縮式天線裝置,必要時(shí),AUSS 可上浮至近水面并調(diào)整尾傾至90°,將天線伸出水面,與衛(wèi)星或其他水面平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和通信[15]。

1.4 伊朗研制的大型AUV

伊朗海軍研制的大型AUV是基于伊朗現(xiàn)有的“加迪爾”(Ghadir)級(jí)小型潛艇,進(jìn)行無(wú)人化改造而成的,該UUV采用無(wú)指揮臺(tái)圍殼、單軸單槳,回轉(zhuǎn)體布局,在UUV艏部布置高頻前視避碰聲吶,在UUV上層建筑內(nèi)布置有可折倒的無(wú)線電天線及光學(xué)潛望鏡,上層后部還布置有可收放式浮標(biāo),用于通信及導(dǎo)航[6,16]。

1.5 意大利MGl20/ER大型UUV

意大利研發(fā)的MGl20/ER大型UUV采用非金屬材料作為殼體,以降低噪聲和防腐蝕性,可攜帶8名作戰(zhàn)蛙人,而且其搭載有六角形天線,也攜帶了能360°偵測(cè)敵方的雷達(dá)波,發(fā)出早期警報(bào)[5]。

1.6 印度大型AUV項(xiàng)目

2023年3月,印度國(guó)防部也啟動(dòng)了開發(fā)超大型AUV的項(xiàng)目,據(jù)介紹,當(dāng)超大型AUV通過(guò)試驗(yàn)后,印度海軍將采購(gòu)多達(dá)12艘的超大型AUV[18]。該AUV有效載荷長(zhǎng)度將達(dá)50 m,寬度將達(dá)5 m。在桅桿上安裝L波段雷達(dá)和攝像機(jī),可用于情報(bào)/監(jiān)視/偵察,反潛和反水面戰(zhàn)等。

1.7 國(guó)內(nèi)大型AUV及其水上偵察技術(shù)現(xiàn)狀

國(guó)內(nèi)在大型AUV上開展了多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)突破和裝備研究。2019年公開展示的2艘國(guó)產(chǎn)HSU-001大排水量無(wú)人潛航器,長(zhǎng)約5 m、直徑1 m。扁平的頭部安裝有大型聲吶,可執(zhí)行偵察、海底地形勘測(cè)等探測(cè)任務(wù)。背部搭載有2部桅桿,在桅桿上安裝了光學(xué)和電磁信號(hào)偵察的傳感器,可執(zhí)行水上目標(biāo)的偵察和情報(bào)搜集。桅桿在不使用時(shí),可向下折疊成流線型船體[18-19]。

2 基于大型AUV的水上偵察能力分析

目前AUV大多只能執(zhí)行單項(xiàng)任務(wù),成本高昂,效費(fèi)比高,因此美國(guó)海軍提出了“任務(wù)可重組無(wú)人航行器”(MRUUV)發(fā)展規(guī)劃,這種UUV能夠攜帶多種有效載荷,用于執(zhí)行ISR、水雷偵察等任務(wù)[20]。隨著人工智能和電子技術(shù)的發(fā)展,UUV的任務(wù)負(fù)載系統(tǒng)可根據(jù)不同的使命任務(wù)而配備,通過(guò)配備聲學(xué)、電子或光學(xué)設(shè)備開展相應(yīng)的偵察任務(wù)[7]。美海軍在《2025年AUV需求》中提到,在2025年AUV所有能執(zhí)行的行動(dòng)預(yù)測(cè)中,大型AUV要通過(guò)利用光學(xué)、電磁、聲學(xué)進(jìn)行情報(bào)/監(jiān)視/偵察和電磁機(jī)動(dòng)戰(zhàn)[4]。

通過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外目前已公開的多型大型AUV及其主要功能的分析,大部分AUV都通過(guò)在桅桿上安裝有水面?zhèn)刹燧d荷,基本具備了水面?zhèn)刹斓哪芰?,?shí)現(xiàn)了大型AUV對(duì)水下、水面、岸基和空中目標(biāo)偵察、監(jiān)視的能力,可提供的情報(bào)類型包括通信信號(hào)、雷達(dá)信號(hào)、聲學(xué)等信號(hào)。美軍設(shè)想利用AUV進(jìn)入接近敵方的通信塔的敏感海域進(jìn)行通信偵聽(tīng),以達(dá)到獲得通信情報(bào)的目的[2]。美海軍認(rèn)為未來(lái)可通過(guò)UUV完成重要的聲場(chǎng)、光電和電磁等數(shù)據(jù)收集任務(wù),將補(bǔ)充和擴(kuò)展現(xiàn)有的情報(bào)/監(jiān)視/偵察能力[3]。所以說(shuō)在大型AUV上裝備圖像偵察設(shè)備、電磁信號(hào)偵察設(shè)備和雷達(dá)等,使其在水面上具備光電偵察、電子信號(hào)偵察和雷達(dá)偵察能力,可有效延伸AUV的作戰(zhàn)范圍,大幅提升AUV在作戰(zhàn)體系中的貢獻(xiàn)率,實(shí)現(xiàn)AUV的跨域作戰(zhàn)。

大型AUV搭載水面?zhèn)刹燧d荷的類型、性能指標(biāo)與其需偵察監(jiān)視的區(qū)域和范圍、目標(biāo)類型和特性有關(guān)?;诖笮虯UV水面?zhèn)刹斓姆秶煞譃樗?、岸基或空中,其中水面目?biāo)類型包括艦船、漁船等,岸基目標(biāo)主要包括安裝在岸基的設(shè)施、??堪痘拇坏?,空中目標(biāo)包括如反潛機(jī)、反潛巡邏機(jī)、無(wú)人機(jī)等,可根據(jù)作戰(zhàn)任務(wù)搭載一種或幾種水面?zhèn)刹燧d荷。

2.1 基于大型AUV的水面光電偵察能力

國(guó)外軍用大型AUV為滿足情報(bào)、監(jiān)視、反潛戰(zhàn)等需求,搭載在AUV上的光電探測(cè)設(shè)備發(fā)展方向?yàn)樗婀怆妭刹煸O(shè)備的智能化[22]。AUV光電探測(cè)設(shè)備包括水面光電偵察設(shè)備和水下電視等,其中水面?zhèn)刹煸O(shè)備在UUV上浮水面后開展偵察工作,可對(duì)大中型水面艦船、空中目標(biāo)和海岸目標(biāo)進(jìn)行晝夜偵察與識(shí)別[21],具有被動(dòng)工作、隱蔽性好、信息直觀、分辨率高的特點(diǎn),可實(shí)現(xiàn)全天候,大范圍的目標(biāo)獲取。

AUV水面光電偵察能力特指搭載適裝于AUV平臺(tái)的光電偵察載荷,當(dāng)AUV在水面或近水面航行或漂浮時(shí),可直觀獲取水面、岸基、空中的目標(biāo)及相關(guān)場(chǎng)景圖像信息,并從復(fù)雜的背景中發(fā)現(xiàn)和識(shí)別目標(biāo)、估算目標(biāo)參數(shù)和跟蹤目標(biāo)。但由于受海浪、AUV姿態(tài)、航行狀態(tài)、水霧等的影響,AUV水面光電圖像質(zhì)量較差,為了提高AUV獲取的水面圖像質(zhì)量,可通過(guò)對(duì)圖像去霧、增強(qiáng)、融合等方法,使圖像成像效果和紋理信息更清楚,目標(biāo)效果更理想[23]。

2.2 大型AUV電子信號(hào)偵察能力

大型AUV電子信號(hào)偵察能力是指通過(guò)在AUV上搭載電磁偵察設(shè)備對(duì)雷達(dá)、無(wú)線電通信設(shè)備等發(fā)射的電磁信號(hào)獲取和處理的能力,通過(guò)將目標(biāo)的微弱電磁信號(hào)收集起來(lái),經(jīng)過(guò)放大、信號(hào)處理,提取出信號(hào)的技術(shù)參數(shù)、通信內(nèi)容、所在位置等情報(bào)信息特征。由于不主動(dòng)發(fā)射電磁波,只接收目標(biāo)輻射源發(fā)出的電磁波屬于無(wú)源工作,具有隱蔽性好的特點(diǎn)。

AUV上搭載電子信號(hào)偵察載荷主要包括雷達(dá)信號(hào)偵察和無(wú)線電通信信號(hào)偵察。

目前還沒(méi)有相關(guān)文獻(xiàn)對(duì)大型AUV的電磁偵察能力和技術(shù)進(jìn)行公開的、詳細(xì)的介紹。

2.3 大型AUV雷達(dá)偵察能力

AUV雷達(dá)偵察能力是指在AUV上搭載專門的小型化雷達(dá),通過(guò)自身發(fā)射強(qiáng)大的電磁波,對(duì)岸基、水面、空中的目標(biāo)進(jìn)行偵察,從而發(fā)現(xiàn)目標(biāo),由于雷達(dá)偵察需要發(fā)射電磁波,工作時(shí)會(huì)暴露自身。雷達(dá)一般體積、功耗較大,目前還沒(méi)有在AUV上搭載雷達(dá)進(jìn)行偵察的研究和應(yīng)用。

3 基于大型AUV的水上偵察關(guān)鍵技術(shù)分析

軍事需求和戰(zhàn)略決策是武器裝備發(fā)展的依據(jù),分析幾年來(lái)國(guó)內(nèi)外AUV的發(fā)展,無(wú)一不說(shuō)明AUV已經(jīng)成為水下戰(zhàn)場(chǎng)的重要力量。美海軍學(xué)會(huì)網(wǎng)站2016年刊發(fā)的《2025年AUV需求》中提出AUV的作戰(zhàn)能力主要取決于以下4個(gè)主要特征:續(xù)航能力,有效載荷,自主性,指揮、控制及通信[4,17]。AUV要突破常規(guī)戰(zhàn)場(chǎng),提升作戰(zhàn)能力,關(guān)鍵因素是其作為武器平臺(tái),可搭載的載荷能力以及載荷技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用,所以說(shuō)大型化、綜合化、任務(wù)多功能化將是未來(lái)大型AUV發(fā)展的方向[10]。

由于AUV可承載的重量和體積、功耗有限,同時(shí)作為無(wú)人系統(tǒng),其控制和處理均來(lái)自設(shè)定軟件,智能化程度還較低,無(wú)法像有人裝備那樣實(shí)時(shí)進(jìn)行修正。同時(shí),作為水下作業(yè)的主力軍,AUV在水面?zhèn)刹鞎r(shí),由于空間、高度、水面航行姿態(tài)等將會(huì)影響偵察效果,所以如何實(shí)現(xiàn)大型AUV水面?zhèn)刹燧d荷功能的最大化,確保偵察有效,還需開展以下幾方面技術(shù)的研究。

1)水面?zhèn)刹燧d荷小型化總體集成技術(shù)研究。

目前艦船搭載的水面?zhèn)刹燧d荷的尺度、重量、功耗、散熱、耐壓均不符合AUV搭載要求,為了提高作戰(zhàn)效能和滿足多任務(wù)和多功能化要求,對(duì)于AUV搭載的水面?zhèn)刹燧d荷需在功能和性能滿足要求的前提下,從電磁兼容、結(jié)構(gòu)和散熱設(shè)計(jì)、安裝方式、桅桿收放、小型化、空間優(yōu)化等方面開展相關(guān)技術(shù)研究。

2)面對(duì)復(fù)雜任務(wù)的智能控制及應(yīng)急處理技術(shù)。

AUV能夠長(zhǎng)時(shí)間自主獨(dú)立行動(dòng)是其執(zhí)行情報(bào)/監(jiān)視/偵察等任務(wù)的前提,但目前AUV基本處于初級(jí)智能階段[20]。為了實(shí)現(xiàn)隱蔽的水面?zhèn)刹?,AUV應(yīng)盡可能減少與母船或岸基指揮中心的聯(lián)系,自主開展和完成偵察任務(wù)。因此,需要開展復(fù)雜環(huán)境下AUV自主偵察任務(wù)的智能控制技術(shù)和應(yīng)急處理技術(shù)研究,提高其智能化程度和自適應(yīng)能力,以降低人不在回路時(shí)AUV的風(fēng)險(xiǎn),提高AUV的安全性和可靠性。

3)高比能量能源技術(shù)。

動(dòng)力系統(tǒng)決定了大型AUV的續(xù)航力和載荷能力,目前常規(guī)的AUV動(dòng)力采用鋰離子電池,但其比能量相對(duì)較低,急需一種高比能、高可靠、低成本、快速充電、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)、具有一定的功率特性的能源技術(shù),以提高大型AUV的航程和執(zhí)行任務(wù)的能力。

現(xiàn)在研究較多的有燃料電池、半燃料電池、混合電池。其中燃料電池的優(yōu)點(diǎn)是效率高、噪聲低、可擴(kuò)展性好,為大型AUV最佳的動(dòng)力源之一,各國(guó)研究機(jī)構(gòu)已在大力發(fā)展大容量、高功率密度的燃料電池技術(shù)[24]。美海軍在建造大型AUV時(shí),動(dòng)力來(lái)源也優(yōu)先考慮燃料電池[25]。燃料電池最大的問(wèn)題是如何提高儲(chǔ)氫和供氫材料及裝置的質(zhì)量比,且燃料制備、儲(chǔ)運(yùn)還不成熟,成本也較高,這些都是急需解決的問(wèn)題。

4)多源偵察系統(tǒng)的協(xié)同探測(cè)技術(shù)。

從智能化偵察和多功能化要求出發(fā),AUV上配備多傳感器是必然趨勢(shì)。大型AUV通過(guò)電磁、可見(jiàn)光、紅外等多種傳感器偵察、跟蹤和識(shí)別目標(biāo)。由于不同的傳感器系統(tǒng)性能指標(biāo)和處理速度不同,探測(cè)到的目標(biāo)形式多樣化,探測(cè)距離和目標(biāo)特征信息也不同,均已超出了以往綜合信息處理的能力,所以需開展大型AUV復(fù)合探測(cè)系統(tǒng)下的多源協(xié)同探測(cè)和信息處理技術(shù)研究。

4 結(jié)束語(yǔ)

AUV是一種在潛航狀態(tài)中到達(dá)預(yù)定位置,通過(guò)預(yù)置指令或接收遙控指令,進(jìn)行隱蔽偵察和情報(bào)收集。隨著AUV向大型化和多用途方向發(fā)展,不僅可充分發(fā)揮AUV作為無(wú)人平臺(tái)的隱蔽性高、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、部署成本低的特點(diǎn),同時(shí)由于具備了長(zhǎng)續(xù)航力、較強(qiáng)的載荷能力,在未來(lái)的海戰(zhàn)中將發(fā)揮更大的作用。

美國(guó)、俄羅斯、法國(guó)等都開展了大型AUV樣機(jī)的研究和試驗(yàn)。雖然目前對(duì)大部分大型AUV均處于試驗(yàn)階段,在役的較少,但隨著大型AUV動(dòng)力與能源的突破,水面?zhèn)刹燧d荷技術(shù)以及水面多源偵察協(xié)同技術(shù)的發(fā)展,在未來(lái)實(shí)現(xiàn)大型AUV對(duì)水下、水面和空中目標(biāo)立體化的偵察、監(jiān)測(cè)和探測(cè),構(gòu)建水面、水下立體化情報(bào)監(jiān)視偵察網(wǎng),實(shí)現(xiàn)AUV的跨域偵察和作戰(zhàn)將成為可能。

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