海上无人系统信息装备发展思考

崔麦会 刘侃（91635部队）

海上无人系统将成为未来海上作战的重要力量，而无人系统的信息装备则是其完成各类任务的核心。本文在梳理海上无人系统发展和未来作战任务的基础上，对海上无人系统信息装备的组成、功能、技术特点进行了研究，提出了海上无人系统信息装备和运用构想，为海上无人系统信息装备体系化建设提供借鉴。

随着信息技术和人工智能技术的不断发展成熟，未来无人化作战力量将逐渐加快发展并走上战争前线，甚至催生出新的战争形态和作战样式。无人作战飞机、无人机水面舰艇、无人潜航器、无人地面系统等装备将有机融入整个作战空间，成为未来战争体系的重要组成部分，随着智能化水平的提高，不仅能够在操纵人员的控制下完成各类作战任务，还可以实现与有人平台之间、无人平台之间的互相协同。

特别是海上以及水下环境复杂，无人系统在执行“3D”（Dull，Dirty，Dangerous，即枯燥、污染、危险）任务时，具有比有人平台和系统更为明显的优势。海上无人系统将是未来海上作战的重要力量，任务能力将从现在的信息支援/攻击与特种作战支援转向作战的各个领域，实现任务全谱系覆盖。

世界海上无人系统发展

世界主要发达国家很早就认识到了无人系统在未来海上作战的重要性，例如，早在2001年美国海军研究办公室提出濒海战斗舰（LCS）时，就提出了利用无人水面艇（USV）、无人潜航器（UUV）和无人机（UAV）共同构建海军无人作战体系，完成诸如情报搜集、反潜、反水雷、精确打击等作战任务，并随后接连颁布了《无人水面艇主计划》、《无人潜航器主计划》等文件。

目前，美国海军的无人潜航器主要包括：重型/大型无人潜航器（包括远期水雷侦察系统、任务重组无人潜航器系统、水面反水雷无人潜航器3型、战场准备自主潜航器等）、轻型无人潜航器（包括水面反水雷无人潜航器2型和水面反水雷无人潜航器1型）以及便携式无人潜航器（包括“旗鱼”Mk18 Mod 1型搜索-分类-勘察无人潜航器、再捕获-识别无人潜航器、海底无人潜航器定位系统、船体无人潜航器定位系统等）。美国海军虽然在无人水面艇的发展方面起步较晚，但发展较快，目前已研发的无人水面艇主要包括四类，分别是：舰队级无人水面艇（包括“斯巴达人”无人水面艇、无人海上水面艇、水雷战无人水面艇、反潜战无人水面艇等)、通气管级无人水面艇(主要是AN/WLD-1 遥控多任务无人艇）、海港级无人水面艇（“保护者”无人水面艇）和X级无人水面艇。纵观欧美先进国家和地区在海上无人作战系统方面的发展历程，可以看出海上无人系统将成为信息化、网络化的重要节点。

（左）美海军无人协同作战概念图。 （右）“保护者”无人水面艇。

海上无人系统作战任务及其信息装备功能作用

海上无人系统作战任务

海上无人系统由于其自身存在持续作战能力强、无人员伤亡风险的优势，作战使用效能和未来应用潜能正在迅速提升，未来海上无人系统通过广泛布设能够形成全新的作战能力，显著降低对参战人员的危险性，作战任务主要包括：

（1） 战场感知任务

随着科学技术的发展，未来海上无人系统的续航能力将从数小时延长到数天、甚至数周，可在海上不间断地执行持续时间较长的侦察与监视任务。未来必将出现能执行战场感知任务且完全自主的无人系统。较强的战场感知能力有助于提高多军种联合作战能力，也有助于提高各兵种间的协同作战能力。

（2） 作战任务

海上无人作战系统主要包括无人机、无人潜航器与无人水面艇，其可能承担的作战任务包括了反潜作战、布雷/扫雷、时敏目标打击以及信息作战等。海上无人系统具有在浅水区、近敌区等危险区域进行秘密活动的能力，因此，非常适于执行其他平台无法完成的布雷和扫雷、抵近打击、信息作战等危险性高的任务，或者是充当潜艇诱饵和干扰器等对抗任务，同时可抵近敌方潜艇进出港口的狭窄水道处对潜艇进行探测、跟踪和拦截。

（3） 防护任务

防护任务一般都非常枯燥、危险和艰苦，因此，海上无人系统是执行这些任务的理想工具，可用于执行污染清除、前沿作战基地防护、设施防护、障碍物制造与清除、海上救生、海上封锁等。

（4） 后勤任务

未来海上无人系统使用成本更低，需要人员参与更少，对于补给运输、装备检查、维修、伤员撤退与护理等后勤任务和其他较为简单的任务，也可由无人系统承担，以提高人员使用效能。

（5） 网络中心任务

恶劣的海上通信环境，使得无人系统可以成为网络中的一个节点，通过装载通信、导航、分析计算等设备，可为各种水下、水面、空中平台（包括有人和无人平台）提供网络联接和导航支援，保持通信数据和传感器数据的传输通道畅通，以及提供网络计算和存储服务。

海上无人系统信息装备功能作用

未来的海上无人系统将不断发展并丰富大范围高精度态势感知能力，可靠快速的信息实时交互能力，以及自主计划、自主协作、自主操作的智能化控制能力，实现高度智能化的自主作战能力。这些都离不开无人系统的信息装备支持。

海上无人系统信息装备是海上无人系统的核心组成部分，主要包括了无人平台的自动驾驶系统、侦察探测与环境感知装备、系统与任务控制装备、信息和网络基础装备等，是无人系统的“大脑”“耳目”“口舌”，是协调无人平台、武器系统等其他组成部分共同完成任务的中枢，是实现无人作战力量战场感知、实时通联、自主作战的装备物质基础。通过无人系统信息装备的组织和连接，无人系统才能形成合力，完成各类各样的作战任务。

（1） 信息获取功能

主要包括作战对象的侦察探测、跟踪监视，海上无人平台姿态测量与定位，风浪流等周边水文气象信息的监视测量感知，以及空中、水面以及水下障碍物监测等功能。信息获取是无人平台执行动作的基础，准确完成任务的前提。

典型海上无人系统信息装备结构示意图。

（2） 信息处理与控制功能

主要是无人系统获取数据的存储、各类通用计算、专用处理分析等，包括平台的基本动作控制、环境与位置判断、自主任务规划等，以及作战目标威胁评估、打击方案生成、多平台协同策略执行等。信息处理与控制是海上无人平台实现自主作战的核心。

（3） 信息传输功能

主要是平台内总线或网络架构的信息交互，和与外部信息节点之间的点对点或网络化信息共享，包括了各子系统之间信息传输，以及遥控遥测信息、侦察信息、任务协同指令以及其他中继中转信息的定向化、广播化和网络化共享。信息传输功能是无人系统内各系统相互配合的基础，是无人系统融入作战体系的纽带。

（4） 信息对抗功能

主要是为完成各类作战任务进行电子对抗，包括电子干扰、电子欺骗、电子伪装以及诱饵等电子对抗功能，可见光、红外光电对抗功能，以及声干扰、欺骗、诱饵等水声对抗功能等。信息对抗是海上无人系统需要执行的作战任务之一，也是在复杂危险的战场环境中执行其他任务的安全保障。

海上无人系统信息装备未来发展

技术特点

未来海上无人系统信息装备的发展，将面向信息化战争条件下海上无人力量直接、间接参与多样化军事任务，以提高海上无人系统信息装备体系化能力为目的，注重战场感知、协同共享、自主作战、安全可靠，具备以下特点：

（1）智能化

发挥智能化自主无人系统不需要人员保障的优势，提高无人平台在复杂自然环境、复杂电磁环境以及高危险环境下的生存能力，从自主控制、协同工作、人机配合等多层面发挥信息装备的作用和优势。

（2）网络化

发挥信息装备在海上无人系统网络中心战的核心作用，从构建互联互通、网络中心节点的原则出发，将海上无人系统充当网络战基本要素的角色。

（3） 开放式

以确保无人系统战斗力不断完善、加快作战能力形成为目标，注重无人系统信息装备的通用性、灵活性和可升级能力，改善系统研制和使用效率，提高无人系统多任务能力。

（4） 实用化

注重先期技术风险和成本控制，实现各类有人平台、无人平台之间的技术共享和 继承，充分考虑环境可靠性和无人平台限制，充分考虑海上无人系统信息装备的模块化、集成化、多功能化要求，加快无人系统走向实战的步伐。

海上无人系统信息装备信息关系主要内容结构。

运用构想

海上无人系统信息装备的作战运用，本质是各类侦察感知数据、传输数据、任务控制指令、作战指令等所有相关信息在单个无人系统内、无人作战体系中各节点部门间的组织形式和流转过程，受组织关系、业务流程的顶层约束，是海上无人系统信息装备发挥作用的过程。信息关系根据不同规模、不同层次的装备体系有不同的表现，需要根据不同约束情况开展设计。因此，建立从单平台、多平台编队、有人无人编队三个层次，以及遥控、自主、协同等使用方式和作战任务出发考虑的典型信息关系结构十分必要。

在组织海上无人系统信息关系时，要充分契合所服务的无人系统的使命任务、作战条件和方式等要求，与平台其他系统和外界网络充分协调。通常来说，在遥控模式和自主模式下，无人系统信息装备主要针对平台自身控制和任务开展运行，以控制平台运动、控制任务设备工作为主要目的；在无人编队模式和与有人系统协同模式下，除了平台自身控制与任务控制外，无人系统信息装备还要负责与其他节点进行交互和协同。但不论在哪种模式下，无人系统信息装备都是按照“感知-处理-决策-行动-感知”的总体闭环回路进行信息组织，可见无人系统信息装备的运用是以智能决策控制系统为中心，围绕其开展信息的搜集、处理和交互的。因此，在任务系统专业化发展的基础上，从体系建设发展和作战运用的角度出发，提高决策系统的互操作水平，加强各类平台互联与协同，注重提高决策控制系统灵活性、通用性和模块化，借鉴和共享有人平台与无人平台成熟技术是发展的必然要求。 ■