姓名：王鑫磊
學(xué)號(hào)：21011110262
學(xué)院：通信工程學(xué)院
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【嵌牛導(dǎo)讀】軍用水面無(wú)人艇（USV）是無(wú)人駕駛技術(shù)和現(xiàn)代作戰(zhàn)理念在軍事領(lǐng)域的優(yōu)勢(shì)結(jié)合，它融合了智能導(dǎo)航與制導(dǎo)禽额、遠(yuǎn)程通信瞭稼、艦艇操縱自動(dòng)化等多項(xiàng)前沿技術(shù)比然，是一個(gè)國(guó)家尖端科技的集中體現(xiàn)楼眷。無(wú)人艇及其編隊(duì)作戰(zhàn)具有決策快速贴谎、以小博大慧库、可有效減少人員傷亡等突出優(yōu)勢(shì)逛揩，自面世以來(lái)深受世界各軍事強(qiáng)國(guó)的青睞與重視柠傍，紛紛推出新一代產(chǎn)品麸俘。
【嵌牛鼻子】水面無(wú)人艇，協(xié)同作戰(zhàn)
【嵌牛提問(wèn)】水面無(wú)人艇將如何影響現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)惧笛？
【嵌牛正文】
一从媚、無(wú)人艇技術(shù)研發(fā)動(dòng)態(tài)
在無(wú)人艇技術(shù)的研發(fā)鏈條中，世界各國(guó)除了在傳統(tǒng)的導(dǎo)航智能化患整、姿態(tài)控制與遠(yuǎn)程通信方面發(fā)力以外拜效，隨著無(wú)人艇技術(shù)的服役使用，各國(guó)發(fā)現(xiàn)并级，一些看起來(lái)“非核心拂檩、非主流”的因素卻在實(shí)際上影響或制約著無(wú)人艇實(shí)際使用的效果，而這些技術(shù)逐漸成為近年來(lái)的研究熱點(diǎn)嘲碧。
⒈船型設(shè)計(jì)與制造
船型技術(shù)是水面無(wú)人艇快速性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)稻励，目前，已有產(chǎn)品主要包括半潛愈涩、常規(guī)滑行望抽、半滑行、水翼等艇型履婉，在研產(chǎn)品集中于常規(guī)滑行煤篙、半滑行兩種。常規(guī)滑行通常采用V型毁腿、深V型或M型辑奈，綜合性能好，拖曳能力強(qiáng)已烤，但對(duì)負(fù)載分布非常敏感鸠窗，穩(wěn)定性差；半滑行型艇具有較低的阻力和較高的適航性胯究，耐波性好稍计，是一種性?xún)r(jià)比高、航行姿態(tài)穩(wěn)定的水面平臺(tái)裕循，航速可超過(guò)30節(jié)臣嚣。
⒉吊放與回收技術(shù)
無(wú)人艇吊放是無(wú)人艇實(shí)際使用的第一步，回收則是最后一步剥哑，無(wú)論吊放與回收硅则，傳統(tǒng)上均需要母艦艦員輔助配合，難以適應(yīng)高航速株婴、高海況時(shí)的需求抢埋，因?yàn)檫@不僅耗費(fèi)大量的時(shí)間，還大大增加了人員操作時(shí)的危險(xiǎn)性督暂。
鑒于此揪垄，各國(guó)競(jìng)相研發(fā)快速安全又不需要人工干預(yù)的吊放回收方式。美國(guó)“獨(dú)立”級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦采用的是艉部收縮臂式收放系統(tǒng)逻翁，而“自由”級(jí)瀕海戰(zhàn)斗艦采用的是舷側(cè)伸縮收放系統(tǒng)饥努，德國(guó)主要為自行研發(fā)的吊艇架式收放系統(tǒng)，法國(guó)主要為艉部雙滑道式收放系統(tǒng)八回，耗時(shí)最短酷愧、海況影響最小的是塢艙式回收方式。
⒊通信與網(wǎng)絡(luò)安全
無(wú)論現(xiàn)在以受控為主的工作模式還是未來(lái)自主規(guī)劃為主的工作模式缠诅，可靠通信的范圍就是無(wú)人艇有效工作的范圍溶浴。在無(wú)人艇挑戰(zhàn)賽中，通信問(wèn)題頻發(fā)管引，除了同頻干擾外士败，強(qiáng)烈的電磁環(huán)境也是重要原因。在未來(lái)海戰(zhàn)場(chǎng)褥伴，復(fù)雜的電磁環(huán)境將是無(wú)人艇工作的強(qiáng)大威脅谅将，而對(duì)于大中型無(wú)人艇，遠(yuǎn)海通信體系的保障能力尤為重要重慢。
此外饥臂，由于船舶與所控?zé)o人艇的緊密聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)的安全性非常重要似踱∮缥酰總的原則是設(shè)置網(wǎng)絡(luò)深度防御機(jī)制，對(duì)網(wǎng)絡(luò)侵害行為進(jìn)行阻止核芽、辨識(shí)防范囚戚，降低惡意攻擊對(duì)系統(tǒng)的損害。
二狞洋、世界主要國(guó)家的無(wú)人艇裝備及作戰(zhàn)使用理念
目前弯淘，全球無(wú)人艇市場(chǎng)共有60余種型號(hào)，軍用無(wú)人艇占比超過(guò)70%吉懊。無(wú)人艇裝備及其作戰(zhàn)使用是一個(gè)國(guó)家海軍戰(zhàn)略的自然延伸庐橙，各國(guó)依據(jù)各自不同的軍事需要產(chǎn)生了技術(shù)側(cè)重不同的產(chǎn)品，呈現(xiàn)百花齊放的繁榮發(fā)展局面借嗽。
⒈美國(guó)
在水面無(wú)人艇方面态鳖，美國(guó)始終占據(jù)技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)，代表和引領(lǐng)著這一領(lǐng)域的發(fā)展方向恶导。在作戰(zhàn)使用上浆竭，美軍認(rèn)為，隱于深水之下的潛艇是對(duì)其遍布全球的航母艦隊(duì)的最大威脅，所以邦泄，運(yùn)用無(wú)人艇反潛是美海軍最緊迫的任務(wù)删窒。在已經(jīng)定型或服役的十余款產(chǎn)品中，最新最強(qiáng)的無(wú)人艇為反潛連續(xù)追蹤無(wú)人艇（ACTUV顺囊，又名海上獵人）肌索，長(zhǎng)約19m，排水量約157t特碳，設(shè)計(jì)時(shí)速為27節(jié)瘾蛋，高于一般柴電潛艇的速度媚赖，作戰(zhàn)半徑3000km乡翅，海上續(xù)航時(shí)間長(zhǎng)達(dá)30天滋迈，可攜帶無(wú)人潛航器，采用通氣管桅柱結(jié)構(gòu)益愈，內(nèi)部安裝數(shù)據(jù)鏈與控制系統(tǒng)天線梢灭，在耐波性與續(xù)航力方面較傳統(tǒng)水面艦艇有明顯優(yōu)勢(shì)。
目前ACTUV面臨的最大挑戰(zhàn)是安全航行腕唧，尤其是海上避碰或辖。由于沒(méi)有艦橋人員監(jiān)控，ACTUV需要一定的技術(shù)來(lái)保證其高度的態(tài)勢(shì)感知能力枣接。此外颂暇，由于ACTUV需要在海上長(zhǎng)期執(zhí)行任務(wù)，沒(méi)有海上自修能力但惶，該艇的推進(jìn)系統(tǒng)耳鸯、任務(wù)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程通信能力必須具備高度的可靠性。
⒉以色列
以色列在無(wú)人艇裝備開(kāi)發(fā)研制中具有先發(fā)優(yōu)勢(shì)膀曾，已經(jīng)擁有多型裝備入列县爬，其中尤以“海上騎士”和“海星”兩型裝備最為先進(jìn)。在作戰(zhàn)使用上添谊，以色列突出“察打一體”的特點(diǎn)财喳，主要用于偵查預(yù)警和輕量級(jí)打擊。代表產(chǎn)品“海上騎士”由以色列拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司研制斩狱，是前期主力“保護(hù)者”型的升級(jí)版耳高。
“海上騎士”艇體結(jié)構(gòu)擴(kuò)展至11m，仍為噴水推進(jìn)但在大浪中航行更為穩(wěn)定所踊，航速最高40節(jié)泌枪，可連續(xù)航行12h，作戰(zhàn)半徑500km秕岛。
“海上騎士”配備有先進(jìn)的導(dǎo)航雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)碌燕，紅外傳感器能夠捕獲周邊環(huán)境误证、搜集情報(bào)并進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。武備方面修壕，配備一門(mén)水炮和多枚“長(zhǎng)釘”導(dǎo)彈愈捅，是世界上首艘能發(fā)射導(dǎo)彈的水面無(wú)人艇，可執(zhí)行反恐?jǐn)r截叠殷、精確打擊等任務(wù)改鲫，但目前主要用于海域巡邏。
另一款主要產(chǎn)品“海星”由以色列航空防御系統(tǒng)公司獨(dú)家生產(chǎn)林束，主艇體結(jié)構(gòu)同為硬殼充氣式，艇長(zhǎng)11m稽亏，有效載荷2.5t壶冒，最大航程300海里，可執(zhí)行偵察監(jiān)視截歉、反水雷和電子戰(zhàn)胖腾。
“海星”采用開(kāi)放式結(jié)構(gòu)，裝有光電傳感器瘪松、目標(biāo)搜捕傳感器咸作、通信情報(bào)系統(tǒng)等，武器配置為一門(mén)帶穩(wěn)定裝置的小口徑艦炮宵睦，其水上操作可由陸基记罚、海基甚至空基平臺(tái)控制壳嚎，綜合性能與“保護(hù)者”不相上下桐智。
⒊英國(guó)
英國(guó)海軍無(wú)人艇款型較少，受海軍規(guī)模與使命任務(wù)限制烟馅，主要遂行近海偵查監(jiān)視的作戰(zhàn)任務(wù)说庭。2020年7月，英國(guó)防務(wù)巨頭BAE系統(tǒng)公司宣布研制成功“Pacific950”無(wú)人武裝快艇郑趁，可自主駕駛長(zhǎng)達(dá)10天刊驴，能夠以45節(jié)高速追擊目標(biāo)、最大航程可達(dá)300海里寡润。該艇安裝有多種偵察監(jiān)視設(shè)備捆憎，并裝備一挺12.7mm機(jī)槍?zhuān)軌驁?zhí)行從偵查監(jiān)視到引導(dǎo)攻擊的多個(gè)階段復(fù)雜任務(wù)。該艇所載智能系統(tǒng)會(huì)根據(jù)戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境進(jìn)行自主定位與航路規(guī)劃悦穿，能夠在復(fù)雜海況環(huán)境中快速做出決策攻礼。鑒于機(jī)器人自主攻擊系統(tǒng)還不夠完善，艇上機(jī)槍的開(kāi)火權(quán)仍由人工控制栗柒。
⒋德國(guó)與法國(guó)
德國(guó)與法國(guó)無(wú)人艇研究及作戰(zhàn)使用均起步較晚礁扮，總體規(guī)模較小知举，種類(lèi)不多。德國(guó)正嘗試將無(wú)人艇用于偵查和對(duì)點(diǎn)攻擊太伊，法國(guó)則重點(diǎn)將無(wú)人艇的作戰(zhàn)使用放到戰(zhàn)場(chǎng)環(huán)境保障方面雇锡。德國(guó)共有近10型無(wú)人艇處于研發(fā)或使用階段，主要在研型號(hào)為“哨兵”和“近岸攻擊”無(wú)人艇僚焦，尤以前者更為突出锰提。
“哨兵”無(wú)人艇采用模塊化結(jié)構(gòu)，全長(zhǎng)近5m芳悲，外形設(shè)計(jì)和艇體材料使之具有優(yōu)良的隱形能力和抗沉性立肘，艇上裝有聲納和雷達(dá)，另有代表德國(guó)工業(yè)水平的光電傳感器備用名扛，已多次投入海試谅年。
代表法國(guó)最高水平的無(wú)人艇為“FDS-3”無(wú)人獵潛艇，該艇全長(zhǎng)8.3m肮韧，質(zhì)量6.7t融蹂，采用柴油動(dòng)力推進(jìn)，航速12節(jié)弄企，續(xù)航力20h超燃，通過(guò)艇載天線實(shí)施遙控，利用全球定位系統(tǒng)按照規(guī)劃航路航行拘领，執(zhí)行過(guò)航道清掃意乓、港口搜索等任務(wù)，尚未具備反潛作戰(zhàn)能力院究。
⒌日本與新加坡
日本無(wú)人艇的特點(diǎn)為“輕洽瞬、快”，作戰(zhàn)使用上側(cè)重于反水雷业汰，典型產(chǎn)品為最新研制的水面無(wú)人艇為“OT-91”型伙窃，采用噴水推進(jìn)，最高航速40節(jié)样漆，主要用于海上情報(bào)偵察和反水雷等为障，另外，日本近年對(duì)外發(fā)布的“Aquarius”無(wú)人艇頗具看點(diǎn)放祟，該艇采用三體船結(jié)構(gòu)鳍怨，長(zhǎng)5m，翼展8m跪妥，吃水僅1m鞋喇，船體采用輕量級(jí)復(fù)合鋁制材料，采用太陽(yáng)能和電力混合動(dòng)力眉撵，巡航速度6節(jié)侦香，是一款軍民合用的淺水新概念無(wú)人艇落塑。
新加坡在無(wú)人艇研制上緊隨美國(guó)之后，作戰(zhàn)使用上秉承“一專(zhuān)多能”的理念罐韩，企圖以“無(wú)人”代替“有人”的作戰(zhàn)使用效果憾赁，典型產(chǎn)品為“警惕”級(jí)自主無(wú)人艇（IUSV）。該艇制造商Zycraft公司多年來(lái)不斷升級(jí)優(yōu)化其功能散吵，時(shí)至今日最高速度已超過(guò)40節(jié)龙考，續(xù)航能力30天，使用半徑1500海里矾睦，動(dòng)力裝置為兩臺(tái)Yanmar渦輪柴油機(jī)晦款，總功率960馬力，配有陀螺穩(wěn)定器用于穩(wěn)定滿(mǎn)載為25t的艇體顷锰，可以獨(dú)立自主進(jìn)出港口并沿繁忙的水道航行柬赐。在未來(lái)，該艇將逐漸實(shí)現(xiàn)反潛官紫、反蛙人、搜救和偵察任務(wù)州藕。
總之束世，無(wú)人艇作戰(zhàn)理念與一個(gè)國(guó)家的海軍實(shí)力緊密相關(guān)，使命任務(wù)緊緊圍繞典型作戰(zhàn)樣式和海軍行動(dòng)床玻，服務(wù)服從于本國(guó)的海軍戰(zhàn)略毁涉。
三、發(fā)展趨勢(shì)
總體來(lái)講锈死，水面無(wú)人艇技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)為由單打獨(dú)斗向集群作戰(zhàn)發(fā)展贫堰、由自動(dòng)化向智能化發(fā)展、由近海向遠(yuǎn)洋發(fā)展待牵，由單功能向多功能發(fā)展其屏。
⒈進(jìn)一步加強(qiáng)無(wú)人艇協(xié)同自主化
由于無(wú)人艇所處的水面環(huán)境十分復(fù)雜，不僅包括靜態(tài)障礙物缨该，同時(shí)還受海況偎行、其他艦船航行的影響，對(duì)自主駕駛的要求很高贰拿，所以蛤袒，減少人工干預(yù)的成分、構(gòu)建安全的信息共享網(wǎng)絡(luò)膨更、使無(wú)人艇具備自主機(jī)動(dòng)和清除障礙的能力是未來(lái)無(wú)人艇技術(shù)發(fā)展的首要問(wèn)題妙真。在作戰(zhàn)使用中，無(wú)人艇通常采用集群攻擊的方式打擊敵方單一大型艦艇荚守，要求具有強(qiáng)大的指揮控制珍德、態(tài)勢(shì)感知和實(shí)時(shí)信息處理的能力练般，相比于其他硬件系統(tǒng)，高度自主化和智能化是無(wú)人艇發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)菱阵。
2020年8月踢俄，美國(guó)海軍在弗吉尼亞州詹姆斯河上進(jìn)行了一次“蜂群”作戰(zhàn)演示，共有13艘無(wú)人艇參加晴及，它們?cè)谑盏街鄙龣C(jī)提供的威脅報(bào)警后都办，依托雷達(dá)和紅外傳感器探測(cè)目標(biāo)，以集群作戰(zhàn)模式完成了一系列復(fù)雜動(dòng)作虑稼，實(shí)施了對(duì)“入侵目標(biāo)”的包圍和攔截琳钉，成功完成了護(hù)航作戰(zhàn)任務(wù)。
⒉進(jìn)一步提高續(xù)航能力
隨著未來(lái)無(wú)人艇執(zhí)行任務(wù)的多樣化蛛倦，尤其是反水雷歌懒、反潛等軍事任務(wù)需要載荷笨重的武器彈藥，對(duì)無(wú)人艇的動(dòng)力設(shè)備提出了更高的要求溯壶。無(wú)人艇的優(yōu)勢(shì)在于快速性及皂，但是在保證有效載荷的前提下實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)航程并表現(xiàn)出優(yōu)異的耐波形非常困難，美國(guó)等國(guó)家正在研究通過(guò)轉(zhuǎn)化太陽(yáng)能且改、海浪能等方式為無(wú)人艇提供源源不斷的能源供應(yīng)验烧。
美國(guó)波音公司與液體機(jī)器人公司正致力于完善海浪波和太陽(yáng)能混合驅(qū)動(dòng)方案，初級(jí)產(chǎn)品已經(jīng)在美無(wú)人艇“SHARC”上展示又跛，可自主航行1年碍拆；日本在太陽(yáng)能利用方面已有成形產(chǎn)品問(wèn)世。
⒊進(jìn)一步拓展作戰(zhàn)使用空間
從早期的以執(zhí)行偵察預(yù)警任務(wù)為主慨蓝，無(wú)人艇的軍事應(yīng)用逐漸向軍事打擊發(fā)展感混。鑒于海上反潛的高風(fēng)險(xiǎn)性和困難性，無(wú)人艇可能最先在反潛領(lǐng)域獲得突破礼烈，事實(shí)上弧满，美國(guó)的“海上獵人”無(wú)人艇已經(jīng)具備一定的實(shí)戰(zhàn)反潛能力。在不遠(yuǎn)的將來(lái)济丘，無(wú)人艇可攜帶魚(yú)雷或小型反水雷武器執(zhí)行有限區(qū)域反潛或掃雷任務(wù)谱秽，此外，無(wú)人艇還將在電子戰(zhàn)領(lǐng)域得到應(yīng)用摹迷，幫助海軍艦艇對(duì)敵實(shí)施引誘和迷惑疟赊。以以色列為例，由于其在無(wú)人機(jī)方面的發(fā)展也相對(duì)較成熟峡碉，實(shí)現(xiàn)無(wú)人機(jī)與無(wú)人艇的協(xié)同作戰(zhàn)預(yù)計(jì)會(huì)成為無(wú)人艇研發(fā)技術(shù)下一步發(fā)展的新方向近哟。
四、結(jié)語(yǔ)
無(wú)人作戰(zhàn)平臺(tái)將是未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中偵察監(jiān)視鲫寄、情報(bào)收集吉执、精準(zhǔn)打擊疯淫、減少傷亡或?qū)崿F(xiàn)零傷亡的重要支撐。國(guó)外水面無(wú)人艇已經(jīng)走過(guò)了將近20年的發(fā)展歷程戳玫，自主決策熙掺、編隊(duì)智能協(xié)同完成多種軍事任務(wù)是未來(lái)發(fā)展的清晰目標(biāo)。無(wú)人艇作為平臺(tái)中體積最大咕宿、自持力最強(qiáng)币绩、所載設(shè)備和武器最多、可執(zhí)行任務(wù)最廣的類(lèi)別府阀，將會(huì)在未來(lái)戰(zhàn)爭(zhēng)中協(xié)同無(wú)人飛行器缆镣、無(wú)人潛航器、無(wú)人車(chē)輛等共同構(gòu)筑完整的無(wú)人化戰(zhàn)場(chǎng)试浙，將人類(lèi)社會(huì)戰(zhàn)爭(zhēng)形態(tài)推向新的高度董瞻。
