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⒉非聲學(xué)探測設(shè)備

隨著聲學(xué)探潛技術(shù)的發(fā)展，新型潛艇的研發(fā)都將“聲隱身”技術(shù)作為重點(diǎn)研發(fā)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(xué)探測手段很難探測，非聲學(xué)探測手段的重要性日益提高。目前的非聲學(xué)探測方式主要包括雷達(dá)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(dá)探測的設(shè)備主要是機(jī)載搜潛雷達(dá)探測系統(tǒng)，主要利用空中反潛平臺的現(xiàn)有雷達(dá)搜索系統(tǒng)進(jìn)行探潛。磁場探測的設(shè)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(shè)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(chǎn)生的變化，從而發(fā)現(xiàn)潛艇。磁探儀質(zhì)量較小，且安裝方便，與空中平臺適配較好。激光探測的設(shè)備主要是激光雷達(dá)探測系統(tǒng)，指的是用激光器作為輻射源的雷達(dá)系統(tǒng)。它的工作原理是激光雷達(dá)發(fā)射脈沖激光串，接收裝置接收反射光，經(jīng)處理可顯示潛艇形狀。生物探測的設(shè)備主要是藍(lán)綠激光探測系統(tǒng)。這種探測手段的工作原理是海洋中的發(fā)光細(xì)菌會發(fā)出450～490nm波長光，在潛艇經(jīng)過的海域會引起這種發(fā)光強(qiáng)度的變化，通過藍(lán)綠光探測系統(tǒng)可發(fā)現(xiàn)這種持續(xù)時(shí)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(rèn)常規(guī)動力潛艇內(nèi)燃機(jī)排出的工作廢氣來發(fā)現(xiàn)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(xué)性質(zhì)，檢測潛艇存在引起的軸頻電場。核輻射探測指利用光學(xué)檢測核潛艇周圍核輻射產(chǎn)生的可見藍(lán)光，從而監(jiān)測潛艇的存在。

四、無人機(jī)集群探潛

由于單無人機(jī)作戰(zhàn)平臺載荷帶載量不足，可通過構(gòu)成同構(gòu)無人機(jī)集群的方式協(xié)同進(jìn)行探潛任務(wù)，也可進(jìn)一步構(gòu)成異構(gòu)無人機(jī)集群進(jìn)行探潛與反潛任務(wù)。而由于無人機(jī)集群執(zhí)行探潛任務(wù)無法改變其固有短板，如無人機(jī)續(xù)航能力有限，可考慮構(gòu)建異構(gòu)無人集群（如將無人機(jī)與無人水面艇、無人潛航器等編隊(duì)）或有人-無人系統(tǒng)協(xié)作執(zhí)行探潛反潛任務(wù)。本文將針對以下典型應(yīng)用場景闡述異構(gòu)無人機(jī)集群執(zhí)行探潛任務(wù)的作戰(zhàn)方式。

⒈構(gòu)無人機(jī)集群近岸探潛反潛任務(wù)

從岸基起飛異構(gòu)無人機(jī)集群中，部分飛行速度快、載荷重量小的無人機(jī)攜帶初步探潛設(shè)備（如被動全向聲吶、被動定向聲吶、磁探儀等）及通信中繼設(shè)備，另一部分載荷較大的無人機(jī)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(jī)集群自主協(xié)同進(jìn)行探潛與攻潛任務(wù)。

⒉人-無人集群協(xié)作探潛反潛任務(wù)

可將一架有人機(jī)與無人機(jī)集群編成反潛編隊(duì)執(zhí)行探潛反潛任務(wù)。具體分工是由無人機(jī)集群承擔(dān)探潛任務(wù)，并將探測結(jié)果傳輸至有人機(jī)，由有人機(jī)承擔(dān)信息匯總處理與進(jìn)一步攻潛的任務(wù)。這種架構(gòu)既可發(fā)揮無人機(jī)集群在探潛任務(wù)中的規(guī)模優(yōu)勢，且由于無人機(jī)靈活、成本低的特點(diǎn)，可減少探潛過程中的損耗；也可發(fā)揮有人機(jī)在信息處理及指控方面的優(yōu)勢，以及其載荷重量大的優(yōu)點(diǎn)。

⒊異構(gòu)無人集群護(hù)航應(yīng)召探潛反潛任務(wù)

護(hù)航編隊(duì)中，可將無人機(jī)與無人艇編成異構(gòu)無人集群執(zhí)行反潛任務(wù)。當(dāng)無人集群收到探潛指令時(shí)，攜帶探潛設(shè)備與通信中繼設(shè)備的無人機(jī)快速飛往目標(biāo)海域進(jìn)行探測，無人艇攜帶探潛設(shè)備與攻潛武器同時(shí)趕往目標(biāo)海域。先期到達(dá)的無人機(jī)投放聲吶浮標(biāo)，并用機(jī)上其他探潛設(shè)備進(jìn)行探潛任務(wù)，發(fā)現(xiàn)可疑潛艇后，將信息在無人集群中共享，并傳回護(hù)航編隊(duì)指揮中心。在指揮中心的指令或無人集群自主協(xié)同指揮下，無人艇將靠近目標(biāo)位置作進(jìn)一步精確探測甚至進(jìn)行攻潛任務(wù)。

五、結(jié)語

隨著無人機(jī)集群技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，以空中反潛平臺為代表的機(jī)動探潛將會在反潛領(lǐng)域發(fā)揮越來越重要的作用，與水下固定探潛網(wǎng)一道，成為我國水下預(yù)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(fā)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(guān)研究。本文來自《艦船科學(xué)技術(shù)》（2021年增刊1），參考文獻(xiàn)略，用于學(xué)習(xí)與交流，版權(quán)歸作者及出版社共同擁有，轉(zhuǎn)載也請備注由“溪流之海洋人生”微信公眾平編輯與整理