美國海軍無人裝備的發展
有人-無人演練涵蓋有人裝備和無人裝備的運用與發展,現有有人艦艇往往是集多種傳感器于一身的大型傳感器平臺,自身具備較強的數據處理能力,很適合作為各類無人裝備的母艦。有人-無人演練主要聚焦無人裝備的發展。
當前,無人化發展如火如荼,諸如“忠誠僚機”“智能化空戰”“無人機蜂群”等空軍無人裝備發展概念層出不窮。海軍無人裝備發展完全可以借鑒空軍無人裝備的寶貴經驗,結合海洋特點和海軍現役裝備性能做出一定變動。
海軍無人裝備發展按照作戰域發展,可分為空中、水面和水下三個部分,按照裝備水平可劃分為低端和高端裝備。低端裝備領域,可由大量功能單一、性能較弱、自主性較弱的艦載中小型無人機和中小型無人水面艦艇組成。受制于成本和平臺性能限制,它們需采用模塊化設計,以實現通用性。低成本特性賦予其大批量建造的可能,低端無人裝備一般體積較小,可由大型艦艇大批量攜帶。在實際作戰運用中,低端無人裝備往往集群使用,一個集群內分工明確,組成火力打擊、態勢感知、通信中繼和偵察監視部分,這與無人機“蜂群作戰”的思想不謀而合;低端無人裝備還可作為大范圍使用的傳感器網絡進行部署。在執行進攻作戰時,低端無人裝備還可作為引誘敵方暴露的誘餌。在低烈度海上沖突/執法維權/巡邏任務中,低端無人裝備可代替有人裝備執行重復任務。
需要指出的是,運用低端無人裝備執行海洋作戰任務時需以決策為中心,即強調態勢感知以及輔助決策對低端無人裝備運用的影響,但是在這一運用過程中,必然發生此類裝備的損耗。降低相關裝備成本、進一步強調分工以及大批量部署將是低端無人裝備發展的要點。
高端無人裝備領域,則由無人潛航器、海軍基于岸基部署的大型無人機和攜帶多種傳感器的大型無人水面艦艇組成。這些裝備都需具備較高的智能化水平,實現自主控制的能力。海洋環境波譎云詭,瞬息萬變,對無人裝備的智能化水平提出較高要求。高端無人裝備既是能夠帶領眾多低端裝備執行作戰任務的指揮中心,也是分布式部署的重要節點,還是電子戰的重要無人平臺。在這樣的作戰思考下,高端無人裝備一般發揮通信節點、多用途傳感器平臺、集成多要素具軟殺傷和硬殺傷能力的作戰單元作用,其作戰環境的危險性也便可想而知。在反潛、反水雷等危險任務中,高端無人裝備具備的自主導航、避障能力以及艦艇自身具備的基于電子戰能力掩蔽己方電磁信號降低被發現概率的能力賦予其較高生存性。
從美軍相關裝備的發展中可以看出,美軍大中型無人艦艇的發展正在朝多功能、兼具多要素、適應不同作戰環境的方向發展,在分布式海上作戰的大前提下,高端無人裝備的發展還需朝著兼容不同軍種之間相互溝通的能力,這離不開統一標準數據鏈的建設。高端無人裝備的發展必然朝向大型化、智能化、多用途方向發展。但是需注意高端無人裝備的運用場景與有人裝備可能存在重疊的問題。
無人潛航器是是海軍無人裝備發展的另一重點領域。相較于技術層次不一的各種無人水面艦艇,無人潛航器的技術起點較高,要求裝備具有很強的自主性。自主性是無人潛航器提高隱蔽性的重要手段。按照布放方式分類,無人潛航器可分為自主由港口出發或由船只進行布放兩類。前者的自主性更高,體積更大,可執行反潛、反水雷等多功能任務。后者體積小,智能化水平較低,僅是承擔偵察、態勢感知、環境監測等任務的配角。從目前的發展趨勢來看,無人潛航器將是水下反潛網絡的骨干力量,少量大型無人潛航器與廣大中小型無人潛航器的配合將是一大發展可能。
伴隨有人-無人演練的推進,有關無人裝備的一些問題也相繼暴露出來。具體如下:
首先是無人裝備自主操控能力有待提高,具體體現在2022年環太平洋軍演中,“游騎兵”和“游牧民”號兩艘無人艦艇在出港和入港階段仍需人工輔助,無法實現全流程自主控制。為解決無人艦艇在出港和入港階段可能造成的碰撞,L3 Harris公司開發用于無人艦艇的ASView艦船自動控制技術。ASView技術使用基于同一模型的兩個獨立系統,以降低碰撞風險,技術細節包括可自動生成滿足不同任務需求所用路線的審慎自主規劃系統以及對路線存在問題進行告警的最新響應自主系統。ASView系統依靠聲納、雷達、光電探測手段等進行數據收集,并進行對數據的分工處理,形成無人艦艇周邊環境的準確視圖。受限于傳感器搭載、數據處理等限制,ASView技術目前僅能在美國海軍中型無人水面艇(MUSV)及更大無人水面艦艇上運用。小型艦艇的自主化進程仍需假以時日。
無人裝備的另一大應用問題則是綜合保障。綜合保障不僅包括對無人裝備油料、電力的供應,還包括數據支持和戰場態勢感知支撐。將大量中小型無人艦艇投放到戰場前沿,需要考慮如何克服對手廣大的偵察監視網絡,以及如何為這些無人裝備進行補給。對大型無人艦艇而言,是否有必要為其配備自衛系統以保證昂貴的大型無人平臺不會在對手的第一波打擊中便損失殆盡?,F有中小型無人艦艇續航時間較短,航程較近,當前技術水平還停留在布放艦艇并引導其作戰的環節,作戰后的補給和回收環節往往未被引起重視。一般而言,大陸國家可憑借陸地優勢在其近海大量布置無人艇蜂群,而無陸地依托方要想布置無人艇蜂群,其保障難度可想而知。無人艇的補給和回收需要在為其提供保障的艦艇的相對安全前提下才可進行。在面對對手以體系破擊為主要作戰手段的背景下,功能相對單一、操控自主性能不高、續航能力弱的中小型無人艦艇的生存能力值得深思。