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1、海洋科技,无人艇发展趋势海洋科技无人艇的发展趋势 随着科学技术的发展,尤其是信息技术,新材料技术,新军事理论的推陈出新,涌现出了很多颠覆传统的新思维,新方法,新武器。无人化武器越来越多的走入现代军事领域,无人艇的出现为海军作战供应了新的作战样式。无人扮装备有利于执行高危急区域任务、有利于弥补前线作战人员与装备的不足,是新型的水面斗争装备。随着网络中心战的发展,我海军对前线情报的需求越来越多,对作战装备平安的要求越来越高,亟需专职执行远程突前侦察、电子战、扫水雷、反潜战、水面战、水面防空、岛礁防护的大量低成本专职水面装备。一、国内外发展状况 况 美国和以色列是国际上探讨无人水面艇最为活跃的国家,
2、 已经有多个艇型正式在海军服役,并有十多年的无人水面艇开发和运用阅历。美国2002 年起先发展的斯巴达侦察兵和以色列 2006 年装备的爱护者是最为胜利的第一代无人水面艇,其电子系统和任务载荷具有显著的代表性。另外,英国、加拿大、法国、德国、意大利、瑞典、新加坡、白俄罗斯、日本等国家也开展了多年的无人水面艇的探讨,艇载电子系统各具特色,但尚未形成清楚的发展思路,尚在探究探讨中。 图 1 以色列银色巴林鱼无人艇斯巴达侦察兵是典型的搭载型无人水面艇,它是在美军舰载 7 米充气式半硬壳交通艇的基础上,通过模块化设计,成为一种由标准组件构成,可进行重新配置的多功能、高速半自动水面无人快艇。可以在一个小
3、时内完成装备多种即插即用型任务模块,不仅可以担当多重任务,而且加快了研发进度、降低了成本,很好地解决了无人水面艇上舰的问题。其基础配置包括:远程遥控/半自动指挥决策配套设备,情报、监视、侦察系统设备(导航雷达、视频/红外相机),导航通信系统设备等。可扩展任务模块目前主要有四种:一是,情报、监视、侦察模块。模块中装备有光电系统和小口径机关炮等,可执行情报收集、战场监视、目标跟踪、局部海区有限封锁、警告性射击、拦截旁边过往船只等任务。二是,反水雷战模块。该模块装有拖曳式侧扫猎雷声纳、组合电子设备等,可执行水雷探测、航道清查、供应海底图像等任务,可为多艘舰艇同时扫探水雷、供应平安保障。三是,精确打击
4、/反舰作战模块。该模块装有指挥限制装置、激光指示器、识别系统、小型导弹如标枪或海尔法或 30 毫米舰炮等,执行对舰攻击、对岸火力支援等任务。四是,反潜战模块,主要以吊放声纳为基础,其中包括声纳浮标、鱼雷、障碍规避系统等,用于执行搜寻探测敌潜艇,向载舰供应目标数据或干脆对目标发起攻击等任务。国内无人水面艇探讨特殊是无人水面艇载电子系统探讨起步较晚,但发展较为快速。2008 年,中国航天科工沈阳新光集团研制出了天象 1 号无人水面艇。它是国内第一艘工程应用的无人水面艇,奥运会期间为青岛奥帆赛供应气象保障服务。电子系统由两部分组成,一部分是海上无人探测平台,另一部分是地面限制系统。艇身总长 6.5
5、米,载荷主要装载在集成电子桅杆上,电子信息系统集成有早期的智能驾驶、雷达搜寻、卫星应用、图象处理与传输等设备。2013 年,由上海高校等单位联合研制的我国首艘水面无人测量艇精海号(图 2)它实现了遥控与自主导航航行、路径规划、路径跟踪、水面及水下障碍的自动避障避碰、远距离自主航行等功能;实现了单波束、多波束声呐测深,前视多波束声呐、侧扫声呐探测,多普勒流速流向测量等海洋多要素综合测量功能。 图 2 精海号水面无人测量艇二、无人艇的系统组成及须要的技术 现代无人艇的主要特征是模块化、智能化、多功能化。多功能化是以任务可重构来实现的,可以允许无人艇在基础配置的状况下挂载不同的任务载荷模块,快速构建
6、起不同的任务实力。常见的无人艇应具有自动驾驶模块、智能信息处理限制模块、通信及遥控模块、卫星定位模块、光电观测模块、雷达探测模块、声纳、通信传输模块、水文天气感知模块等。对于特别用途的无人艇还会配备有一些特别的任务模块,比如遥控武器站、非致命性驱离武器、卫星通信模块等等。从发展趋势来看,以前的无人艇基本都属于遥控式的。随着技术的基本,现在的无人艇已经能够实现自主导航实力,简洁任务的自主执行实力,今后将能实现无人艇群的协同自主作战以及执行任务的实力。智能信息处理及限制中心是现代智能无人艇的大脑,它对整个无人艇的自身状态、外界感知以及任务执行都起到协调与限制的作用。无人艇因自身体积和能量的限制,信
7、息处理及限制中心设备须要低功耗、体积小、智能化程度高。其他的任务模块,比如导航定位、声纳、雷达、武器等一般也均为无人艇特地研制的低功耗、小型化的型号。三、今后的发展趋势 目前已知的无人水面艇类别繁多,艇型困难,担当的任务多种多样,电子系统架构简洁,规格标准各不统一,互连互通性差,工作效能较低,生产维护成本高,不具备高水平的协同协作实力,不符合将来无人水面艇网络化多域协同作战的发展趋势。因此,亟需探讨一种信息获得实力强、自主化水平高、任务处理实力强,支持实力扩展,支持多种作战样式,支持互联互通互操作,支持多种类型无人水面艇,统一架构的新型无人水面艇载电子信息系统。无人水面艇感知信息系统是无人水面艇的一套核心电子装备,是无人水面艇载电子信息系统的一整套解决方案,具有标准化、模块化、可裁剪、可重配置、开放式体系架构、系列化发展、综合效费比高的特点,依据使命任务的不同,可装备于港口型、可搭载型、远洋长航时型等多种无人水面艇型。支持无人水面艇单艇任务,也支持其形成艇群,执行协同任务;支持近海反潜、反雷、反恐、防护、水文调查等任务;支持电子侦察与电子战等支援任务;支持无人作战体系自组织协同作战任务等。将来的海洋上将充溢了执行各种任务的无人艇,必将代替人类执行各种危急的海洋调查及战场任务。