探究UUV与潜艇协同作战模式及关键技术

2022-08-19王祉涵初磊

中国设备工程 2022年14期

王祉涵，初磊

（海军潜艇学院，山东青岛 266000）

潜艇是军事和探索领域中的重要设备，实际的工作中，潜艇是海上重要遏制力量，现代新型潜艇的生命力和作战能力都有明显的提升，而UUV在军事利用上，也有较好的应用价值。实际的应用中，UUV可以为潜艇提供帮助，同时能够实现与潜艇的协同作战模式，基于此，本文对UUV与潜艇协同作战模式及关键技术进行研究，结合实际情况，对潜艇水下行动面临的问题进行研究，再以此为基础，分享具体的协同作战模式，最后对关键技术进行阐述，旨在提升UUV与潜艇的协同作战水平，确保潜艇的自主攻防能力和复杂任务的完成能力。

1 潜艇水下行动面临的问题分析

潜艇在实际的工作中，以非编队执行任务的次数比较多，通常，这种情况，就要求，潜艇具有较好的情报研判和自身侦查手段，再结合合理的外部信息指令，从而保证相应任务的顺利完成，但是，在实际的任务执行中，潜艇水下行动会面临如下几个问题，这几种问题，都会影响潜艇的任务执行，不利于潜艇功能的发挥。

1．1 复杂情形下水下航行安全存在的隐患

复杂情形下的水下航行中，需要执行一些基本的作战运用模式，所以，潜艇运行的安全性十分重要。但是，在实际的运行中，由于海洋环境的复杂性和多样性，水下自主导航会受到影响，甚至导致偏差出现。另外，水下反潜预制装备和人类海洋活动的相应遗弃物，会给潜艇的运行安全带来影响，甚至，可能会导致安全事故，不利于潜艇的稳定运行。

1．2 近程立体警戒侦查手段匮乏

为了有效降低潜艇的暴露风险，需要保证潜艇具有较好的侦查手段，但是，在实际的工作中潜艇的水下侦查手段，为被动声呐与潜望镜。而被动声呐在实际的工作中，却存在一定的盲区，这部分盲区，就会影响声呐的探测能力，进而导致被动声呐探测的缺陷。同时，潜望镜在实际的服务中，仅仅能够完成粗略的侦查，无法对敌情进行全面，及时地掌握。同时，这两种侦查手段的缺陷，就会影响潜艇的侦查能力，导致潜艇在实际的工作中，不能获取及时有效的外界信息，进而导致潜艇的动态索敌能力的降低，不利于潜艇应急处理能力的发挥。

1．3 目标定位和知识识别的精确度不够高

实际的工作中，潜艇需要具备较强的索敌能力，并实现对目标的探测，便于潜艇的功能发挥。但是，实际目标定位和识别中，潜艇主要使用被动声呐，如此一来，就会导致目标定位时，会受到一些因素的影响，从而导致目标定位的准确性与可靠性，所以，就会导致目标定位的质量，不利于精准识别目标，会影响识别的质量。同时实际的工作中，受到被动声呐的精确度影响，就会导致被动声呐的探测结果受到影响，所以也会给潜艇的指挥决策和作战系统的实际效能带来影响。

1．4 水下通信受限

潜艇在实际的任务执行中，一般是使用无线电通信，但是，无线电通信在实际的应用中，却存在通信的时效性相对较差的问题，部分通信，需要较好地实时性。同时，潜艇在工作中，为了实现天线的合理运用，需要进行上浮的动作，从而使得潜艇处于天线可以使用的深度。如果不达到指定的深度，就会影响通信的效果，甚至导致通信时效性不佳的问题，这样，就会导致潜艇在通信的过程中，容易被敌人察觉，导致潜艇暴露的风险增加，如此一来，通信能力，就会影响潜艇的水下作战能力，不利于潜艇攻防能力的提升。

2 UUV与潜艇协同作战模式分析

首先，UUV 是指无人水下行动器，它在军事中，具有较好的应用价值，可以以UUV为基础，构建无人作战的作战体系。同时，实际的应用中，UUV可以与潜艇合作，形成UUV与潜艇的协作作战模式。

2．1 UUV保障潜艇的水下安全航行模式

结合上述分析，可以发现潜艇在实际的工作中，存在一定的缺陷，而UUV的合理运用，可以在一定程度上，优化潜艇的功能，促使潜艇面对水下安全威胁的能力提升。潜艇在实际的运行中，会遇到水下不明障碍物、复杂航道或水文情况等的影响这些影响，都会给潜艇的安全运行带来影响。而UUB的使用，能够实现编队行驶的模式，从而使得UUV成为潜艇的“探路者”，进而对前行路上影响航行的内容进行探测，确保潜艇行驶的安全。此外，UUV还可以根据指令的基本情况，完成上浮任务，从而实现地理坐标的校准，确保潜艇能够获取精准的位置信息。实际的作战中，可以根据如图1所示的基本内容实现UUV与潜艇的协同作战。

图1 UUV与潜艇的协同作战

（1）深远海的水下巡航保障方式。潜艇在执行任务中，有时会有深远海的水下巡航任务，而在深远海的水下巡航中，容易受到海洋环境的影响，给潜艇的巡航带来影响，同时深远海的巡航中，会有声呐效果不佳的情况，会增加潜艇在定速、定向和定深航向的难度。同时，还会受到海洋中航道内的大型悬浮物的影响，不利于潜艇的安全运行。而UUV的使用，能够对航道水文情况与障碍物进行查探，并且可以使得潜艇的声呐保持较好的运作状态，并且UUV在这种模式下，尽可能地不暴露自身的，一旦出现异常情况，能够技术回撤，并发出警告，确保潜艇的安全巡航。

（2）近浅海的水下航行保障方式。近浅海巡航，也是潜艇常有的任务，而在近浅海运行中，会有背景噪声相对较大的问题，同时，近海区被动声呐的效果同样不理想，所以近海区巡航时，也会有风险，影响潜艇的运行安全。而在这种情况下，对UUV进行利用，实现UUV与潜艇的协同作战，从而UUV在实际作战中，可以起到侦察识别的作用，并且对指挥协同具有十分积极的作用。

2．2 潜艇布控UUV实施进程警戒侦察

潜艇处于高级作战部署时，一般需要确保潜艇自身的安全，所以要结合实际情况，对潜艇的航行安全进行保证，此外，潜艇在执行任务过程中，还要对周边环境信息和任务情况，进行掌握，如此，才能保证任务的执行效果。但是由于任务对潜艇的隐蔽性提出了要求，再加上，潜艇本身的侦察能力相对较差，所以，潜艇在执行任务时，作战能力和战术机动能力，就会受到影响。而使用UUV与潜艇的协同作战模式后，可以使得UUV成为潜艇的前哨站，能够有效提升潜艇的自主侦察能力，并且保证潜艇具有较好的自主侦察能力，以UUV为基础，能够实现一个水平面内的全方位监测，确保潜艇巡航任务可以顺利完成。

（1）潜艇进入敏感海区的立体警戒。结合实际情况，发现，潜艇在进入敏感海区时，需要潜艇具有较好的侦查手段，并且，还能保证自身具备较好的隐蔽性，如果是敌后环境，就要求潜艇具备较好的隐蔽性，避免被敌人发现。这种情况，有3台UUV与潜艇合作，实现协同作战模式的构建，其中具体的情况，见图2。

在图2的基础上，我们可以发现，在潜艇进入敏感海区后，会出现IIV的伴随警戒，在警戒的同时，还对潜艇有一定的保护能力。并且UUV还可以上浮至水面，并且还能对空中敌情进行侦察，进一步提升潜艇的安全系数。

图2 潜艇与UUV的敏感海区的立体警戒的协同作战模式

（2）潜艇对水下突发情况或预定目标的侦查。侦查问题，始终是当前潜艇的缺陷与不足，所以，为了保证潜艇的侦查能力，就要对UUV进行利用，从而实现潜艇与UUV的协同作战。需要潜艇具备相应的目标识别和敌情判断的能力。这种情况下，通过部署UUV，实现与潜艇的协同作战，如此一来，UUV可以充当潜艇的探测器，实现对突发情况的辨别，并完成对预定目标的侦查，从而保证潜艇任务的完成。

（3）潜艇对水面及海底敌情的侦查。潜艇在上浮之前，需要预先对上浮点周边情况进行获取，从而根据实际需求，实现上浮。这种时候，UUV与潜艇的协同作战，就可以由UUV提前上浮，并且在海面，实现对敌情的侦查，从而避免潜艇的直接暴露。如此一来，能有效提高潜艇的安全系数，降低潜艇的安全风险。

2．3 UUV对潜艇的目标信息支援

潜艇对目标实施水下隐蔽攻击是典型的作战模式，传统的目标信息保证主要来自于被动声呐所检测的信息，但是被动声呐在实际的服务中，确实存在一定缺陷，已经渐渐开始无法适应现代潜艇作战的基本需求，这样，就会影响潜艇的自主攻防能力，不利于潜艇任务的执行，所以，可以借助UUV，促使UUV与潜艇协同作战，借助UUV的通信能力，实现对目标信息的获取，从而使得潜艇采取相应的应对措施，确保作战质量。潜艇在实施水下雷弹攻击时，需要相应的目标信息支援，这种时候，可以由UUV为潜艇提供信息资源，通过操作指令，唤醒UUV，从而实现目标定位，这时，潜艇再使出相应的攻击。

3 UUV与潜艇协同作战模式的关键技术研究

实际工作中，需要相应关键技术的支持，才能实现协同作战，具体的关键技术包括：

（1）潜艇UUV指控技术。该项技术是在通信技术的基础上，指挥控制UUV按照预定的方案进行工作，如此一来，就能达到协同作战的目的。另外智慧系统还需要具有综合显控功能，具体的框架如图3所示。

图3 UUV潜艇指挥控制系统组成

（2）UUV布放方案及技术。潜艇与UUV协同作战时，功能分为伴随保证和远程支援两种，其中伴随保障是指近距离陪护，要便于远程通信指挥。而后一种，则是任务针对性很突出，UUV距离潜艇的距离相对较远。

（3）潜艇布放UUV及技术。对于负担保障任务的UUV，受到任务的不确定性和保障的阶段性，就需要潜艇具备搭载和布放UUV的能力。所以结合UUV的伴随运用模式，需要潜艇具备布放UUV的能力，同时，还能实现对UUV的回收。如此一来，便能保障UUV的合理布放，满足实际使用需求。

（4）UUV组网协同体系。这一体系可以分为：集中式组网体系、分布式组网体系和集散式组网体系。其中集中式组网体系，适用于任务简单，范围不大的应用模式，同时，对UUV的通信能力有较高的要求。而分布式组网则适用于复杂环境下的保障支援任务，同时，还具有较高的适应性，能满足UUV的使用需求，但是该项技术的实现难度相对较大，还对数据融合有较高的要求。最后的集散式组网体系，具有适应性枪，支援范围大的能力，符合UUV的使用需求。

（5）水声通信技术等。所谓水声通信技术的，其实是一种让潜艇保持较好通信能力的通信技术。一方面潜艇与UUV的水声通信，另一方满是UUV之间的水声通信，所要保证该技术具有一定的隐蔽性，并根据现场实际情况，采取低暴露风险的信号模式，从而保证了潜艇，保证了UUV的隐蔽能力。

上述技术的合理利用，有助于UUV与潜艇协同作战模式的实现，从而保证潜艇的相关任务，能够确实实现，满足实际需求。