澳大利亞“幽靈鯊”無人潛航器
俄羅斯“波塞冬”無人潛航器
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裝備前沿
日前,美國國會研究服務報告處發(fā)布《海軍大型無人水面和水下航行器:國會背景和問題》報告,詳細介紹了美海軍在中、大型無人船和超大型無人潛航器等裝備的開發(fā)及購買規(guī)劃。
2024年11月21日,美國海軍第3水下無人潛航器中隊接收“虎鯨”超大型無人潛航器XLE-1。
除“虎鯨”外,美海軍還有“刀魚”“蝠鲼(fèn)”等30多種水下無人潛航器,俄羅斯、澳大利亞、挪威等均在加快推進無人潛航器的發(fā)展。
作為一款能夠靠遙控或自動控制來執(zhí)行水下自主航行任務的智能化裝置,無人潛航器具有隱蔽性強、風險性低、可靈活部署等特點,在現代海戰(zhàn)中頗受青睞。如今,隨著人工智能(AI)蓬勃發(fā)展,無人潛航器與AI相結合的趨勢逐漸顯現,大大增強了其在執(zhí)行多樣化任務中的適應能力。
可自主偵察復雜環(huán)境
無人潛航器能夠隱蔽滲透敵方控制水域,通過聲吶、慣性導航和AI算法,實時構建海底地形圖并精確定位,同步分析洋流、水溫等環(huán)境數據,調整航行路徑,達到自主導航與路徑規(guī)劃功能。
利用AI技術,無人潛航器也能分析偵察目標與實時環(huán)境變化,動態(tài)調整任務優(yōu)先等級,實現任務最優(yōu)解。同時,數據傳輸也能更加安全,通過AI生成動態(tài)加密密鑰、壓縮關鍵數據,優(yōu)先回傳高價值情報信息。
俄羅斯“波塞冬”核動力潛航器通過數百萬次模擬對抗,學習隱蔽突防策略,能夠在戰(zhàn)場環(huán)境中自主繞過反潛網,在速度、隱蔽性和能源消耗等多目標間優(yōu)化。例如,犧牲航速來降低噪聲,從而避開主動聲吶探測區(qū)域。
澳大利亞“幽靈鯊”無人潛航器結合量子技術與AI,能夠實現信息傳輸絕對安全性,實時分析水下聲學環(huán)境(如敵方干擾、海洋噪聲),自動切換最優(yōu)頻段。
多樣化實現排雷反潛
利用AI,無人潛航器可實現群體協(xié)作、編隊控制及協(xié)同追蹤潛艇等功能。戰(zhàn)爭中,無人潛航器可以利用提前準備的水雷數據集預先訓練模型,再通過實戰(zhàn)數據微調以適應敵軍新型水雷。硬件方面,裝配先進的AI芯片與傳感器,本地化完成識別并標記敵方艦隊布設的水雷,盡可能減少通信依賴,展現了低成本無人系統(tǒng)在現代海戰(zhàn)中的重要作用。
美國“分布式傳感器網絡”項目通過部署數十艘小型無人潛航器組成陣列,將AI集群算法與多域協(xié)同等元素結合,相互之間協(xié)同感知、共享數據,實時分析各節(jié)點狀態(tài),動態(tài)調整網絡結構,能夠避免單一節(jié)點無法鎖定目標,導致持續(xù)追蹤目標效能降低的風險。
開啟新型特種作戰(zhàn)模式
通過AI評估目標威脅等級,經授權后,無人潛航器可自主判定攻擊時機,大大增加特種作戰(zhàn)任務成功率。但是,利用AI進行自主性攻擊存在失控及社會性風險。在突襲作戰(zhàn)中,無人潛航器運用AI聲學欺騙技術,能夠自主學習模擬虛假聲紋信號,迷惑敵方聲吶,從而潛入敵軍后方陣地實施攻擊。
美國“虎鯨”無人潛航器采用開放系統(tǒng)架構設計,可搭載電子戰(zhàn)設備和水雷傳感器。其官方定義的作戰(zhàn)能力涵蓋“軍事欺騙”任務,能夠模擬虛假潛艇信號,誘使敵方調整兵力部署,暴露偵察優(yōu)先級,迫使敵方艦機頻繁啟動高能耗主動聲吶,消耗其作戰(zhàn)耐力,還能為己方潛艇提供“聲學煙霧彈”,助其隱蔽或撤離。
優(yōu)化水下救援行動策略
無人潛航器能夠通過AI預測任務需求,根據水下環(huán)境變化,自動調節(jié)推進系統(tǒng)功率和傳感器采樣頻率,優(yōu)化電池使用效率,實現延長水下搜尋救援時間的目的。無人潛航器在水下出現故障等突發(fā)狀況時,也能夠通過AI診斷分析數據,預測機械故障并啟動自我修復程序,并且,每次任務完成后自動復盤總結,優(yōu)化下一次行動策略。
挪威“HUGIN”無人潛航器通過AI算法和實時環(huán)境感知動態(tài)調整航線,規(guī)避海底障礙物并優(yōu)化能源消耗。通過學習模型分析聲吶波形、電壓波動等數據,可識別海底基礎設施的腐蝕、結構損壞等潛在風險。例如,在油氣管道監(jiān)測中提前預警微短路或泄漏前兆信號。
當前,AI正推動無人潛航器從“遙控工具”向“智能代理”躍遷,其軍事應用可能顛覆傳統(tǒng)海戰(zhàn)規(guī)則。但是,AI在無人潛航器上的運用也面臨著一系列問題與挑戰(zhàn)。比如,在復雜水下環(huán)境中,存在通信延遲、AI硬件受限、算法缺陷等問題,并且完全自主攻擊型的無人潛航器還有可能違反相關國際法公約,引發(fā)社會爭議,這一系列問題均有待進一步完善。
(作者單位:中國人民解放軍92326部隊)
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