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⒉非聲學探測設備
隨著聲學探潛技術的發展,新型潛艇的研發都將“聲隱身”技術作為重點研發方向,美國“弗吉尼亞”級、“哥倫比亞”級等新型潛艇聲噪聲低于海洋背景噪聲,使用聲學探測手段很難探測,非聲學探測手段的重要性日益提高。目前的非聲學探測方式主要包括雷達探測、磁場探測、激光探測、生物探測、紅外探測、廢氣探測、電場探測、核輻射探測等。雷達探測的設備主要是機載搜潛雷達探測系統,主要利用空中反潛平臺的現有雷達搜索系統進行探潛。磁場探測的設備主要是磁探儀。磁探儀是非聲探測中最廣泛使用的探測設備。磁探儀是磁異常探測儀的簡稱,它的工作原理是探測潛艇存在使得所在位置磁場產生的變化,從而發現潛艇。磁探儀質量較小,且安裝方便,與空中平臺適配較好。激光探測的設備主要是激光雷達探測系統,指的是用激光器作為輻射源的雷達系統。它的工作原理是激光雷達發射脈沖激光串,接收裝置接收反射光,經處理可顯示潛艇形狀。生物探測的設備主要是藍綠激光探測系統。這種探測手段的工作原理是海洋中的發光細菌會發出450~490nm波長光,在潛艇經過的海域會引起這種發光強度的變化,通過藍綠光探測系統可發現這種持續時間10min以上的光尾流,從而跟蹤潛艇位置。紅外探測依靠紅外探測儀,通過探測潛艇的熱輻射與周圍海洋的背景溫差來探測潛艇。廢氣探測依靠廢氣探測儀,通過辨認常規動力潛艇內燃機排出的工作廢氣來發現潛艇。電場探測與核輻射探測還在論證階段。電場探測指利用潛艇艇體與螺旋槳金屬材料的電化學性質,檢測潛艇存在引起的軸頻電場。核輻射探測指利用光學檢測核潛艇周圍核輻射產生的可見藍光,從而監測潛艇的存在。
四、無人機集群探潛
由于單無人機作戰平臺載荷帶載量不足,可通過構成同構無人機集群的方式協同進行探潛任務,也可進一步構成異構無人機集群進行探潛與反潛任務。而由于無人機集群執行探潛任務無法改變其固有短板,如無人機續航能力有限,可考慮構建異構無人集群(如將無人機與無人水面艇、無人潛航器等編隊)或有人-無人系統協作執行探潛反潛任務。本文將針對以下典型應用場景闡述異構無人機集群執行探潛任務的作戰方式。
⒈構無人機集群近岸探潛反潛任務
從岸基起飛異構無人機集群中,部分飛行速度快、載荷重量小的無人機攜帶初步探潛設備(如被動全向聲吶、被動定向聲吶、磁探儀等)及通信中繼設備,另一部分載荷較大的無人機攜帶精確探潛裝備(如主動定向聲吶等)及攻潛武器,通過無人機集群自主協同進行探潛與攻潛任務。
⒉人-無人集群協作探潛反潛任務
可將一架有人機與無人機集群編成反潛編隊執行探潛反潛任務。具體分工是由無人機集群承擔探潛任務,并將探測結果傳輸至有人機,由有人機承擔信息匯總處理與進一步攻潛的任務。這種架構既可發揮無人機集群在探潛任務中的規模優勢,且由于無人機靈活、成本低的特點,可減少探潛過程中的損耗;也可發揮有人機在信息處理及指控方面的優勢,以及其載荷重量大的優點。
⒊異構無人集群護航應召探潛反潛任務
護航編隊中,可將無人機與無人艇編成異構無人集群執行反潛任務。當無人集群收到探潛指令時,攜帶探潛設備與通信中繼設備的無人機快速飛往目標海域進行探測,無人艇攜帶探潛設備與攻潛武器同時趕往目標海域。先期到達的無人機投放聲吶浮標,并用機上其他探潛設備進行探潛任務,發現可疑潛艇后,將信息在無人集群中共享,并傳回護航編隊指揮中心。在指揮中心的指令或無人集群自主協同指揮下,無人艇將靠近目標位置作進一步精確探測甚至進行攻潛任務。
五、結語
隨著無人機集群技術的進一步發展,以空中反潛平臺為代表的機動探潛將會在反潛領域發揮越來越重要的作用,與水下固定探潛網一道,成為我國水下預警體系不可或缺的一部分,為解決我國“水下國門洞開”問題發揮更大的作用。、
【作者簡介】文/劉婧 閆建峰 潘小群 文斌 溫雯,來自中國艦船研究院。第一作者劉婧,女,1998年出生,工程師,主要從事軍事無線通信相關研究。本文來自《艦船科學技術》(2021年增刊1),參考文獻略,用于學習與交流,版權歸作者及出版社共同擁有,轉載也請備注由“溪流之海洋人生”微信公眾平編輯與整理