水下无人航行器装备技术发展与作战应用研究

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无人化装备在灾害救援中的协同作战与应急响应研究

无人化装备在灾害救援中的协同作战与应急响应研究

无人化装备在灾害救援中的协同作战与应急响应研究摘要无人化装备在灾害救援中起着重要作用。

本文主要研究了无人化装备在灾害救援中的协同作战与应急响应。

对无人化装备进行了定义与分类,并分析了其国际与国内的应用情况。

探讨了无人化装备在灾害救援中的协同作战原理,并对现状及问题进行了分析。

随后,提出了提高无人化装备协同作战效率的策略和方法。

展望无人化装备在未来灾害救援应急响应中的前景及发展方向。

希望本文对进一步提高无人化装备在灾害救援中的应用提供指导支持。

关键词:无人化装备、协同作战、应急响应1、无人化装备在灾害救援中的应用1.1无人化装备的定义与分类无人化装备是指在人类操作的辅助下或完全自主进行任务执行的设备或机械装置。

根据功能和用途的不同,无人化装备可以被分为多个不同的分类。

一种常见的分类方式是按照装备所属的系统进行划分,主要包括无人飞行器系统、无人地面车辆系统、无人水下航行器系统以及无人水面舰艇系统等。

另一种分类方式是根据装备的任务进行划分,主要可以分为侦查与监视、物资输送、搜索与救援、通信与联络等类型的无人化装备。

1.2无人化装备在国际上的应用情况在国际上,无人化装备在灾害救援中的应用已经取得了令人瞩目的成果。

例如,在地震、洪水等自然灾害中,无人化装备被广泛运用于侦查灾情、搜索被困人员、运输救援物资等方面。

同时,一些先进的国家还在无人化装备上进行了深入研发,使其具备更多的功能和应用,以提高灾害救援效果。

1.3无人化装备在国内的应用情况各级政府和相关部门已广泛使用无人化装备进行灾害救援任务,如即将到来的自然灾害时,无人化装备可以提前进入危险区域进行侦查和监测,为救援行动提供准确的信息。

同时,无人化装备在救援物资运输、紧急通信等方面也发挥了重要作用。

然而,与国际先进水平相比,国内无人化装备应用仍有一定差距,需要进一步提高技术水平和应用能力。

2、无人化装备在灾害救援中的协同作战2.1无人化装备的协同作战原理协同作战是指不同种类的无人化装备之间通过协同合作,充分利用各自的特点和功能,以达到更高效、更灵活的灾害救援目标。

深海探测技术的最新进展与应用研究

深海探测技术的最新进展与应用研究

深海探测技术的最新进展与应用研究在人类探索未知的征程中,深海一直是最神秘且极具挑战性的领域之一。

随着科技的不断进步,深海探测技术取得了一系列令人瞩目的最新进展,并在多个领域得到了广泛的应用。

深海探测技术的发展历程可谓充满艰辛。

早期,由于技术的限制,我们对深海的了解极为有限。

但科学家们从未放弃,通过不断的努力和创新,逐渐突破了重重难关。

近年来,深海探测技术在传感器技术方面取得了显著进步。

新型的传感器能够更加精确地测量深海中的温度、压力、盐度等物理参数,为我们深入了解深海环境提供了更可靠的数据支持。

这些高精度的传感器就如同深海中的“眼睛”,让我们能够更清晰地看到深海的真实面貌。

无人潜水器技术的发展也是一大亮点。

与载人潜水器相比,无人潜水器具有成本低、风险小、可长时间工作等优点。

例如,自主水下航行器(AUV)能够按照预设的路径进行自主探测,收集大量的海洋数据;遥控无人潜水器(ROV)则可以在操作人员的远程控制下,完成复杂的任务,如海底采样、设备安装和维修等。

深海成像技术的突破让我们对深海的观察更加直观。

高分辨率的声学成像系统可以清晰地描绘出海底地形和地貌,帮助我们发现新的海底山脉、海沟和热液喷口等地质结构。

同时,光学成像技术的发展也使得在一定条件下获取深海生物的清晰图像成为可能,为深海生物学研究提供了宝贵的资料。

深海探测技术在资源勘探方面发挥着重要作用。

深海蕴藏着丰富的矿产资源,如石油、天然气、多金属结核、富钴结壳等。

通过先进的探测技术,我们能够更准确地评估资源的分布和储量,为未来的开发利用提供科学依据。

例如,利用地震勘探技术可以探测海底地层结构,寻找油气藏;而磁力探测技术则有助于发现海底的金属矿床。

在科学研究领域,深海探测技术为我们揭开了深海生态系统的神秘面纱。

科学家们通过对深海生物的研究,发现了许多独特的物种和适应极端环境的生存策略。

此外,对深海环流、热液活动等的研究,也有助于我们更好地理解全球气候变化和海洋生态平衡。

UUV与AUV

UUV与AUV

UUV:Unmanned Underwater Vehicle = 无人水下航行器AUV:Autonomous Underwater Vehicle = 自主式水下航行器自主式水下航行体(AUV)是水下无人航行器(UUV)的一种。

水下无人航行器(UUV)技术无论在军事上、还是民用方面都已不是新事物,其研制始于50年代,早期主要用于海上石油与天然气的开发等,军用方面主要用于打捞试验丢失的海底武器(如鱼雷),后来在水雷战中作为灭雷具得到了较大的发展。

80年代末,随着计算机技术、人工智能技术、微电子技术、小型导航设备、指挥与控制硬件、逻辑与软件技术的突飞猛进,自主式水下航行体(AUV)得到了大力发展。

由于AUV摆脱了系缆的牵绊,在水下作战和作业方面更加灵活,该技术日益受到发达国家军事海洋技术部门的重视。

AUV的战略意义AUV是一种综合了人工智能和其他先进计算技术的任务控制器,集成了深潜器、传感器、环境效应、计算机软件、能量储存、转换与推进、新材料与新工艺、以及水下智能武器等高科技,军事上用于反潜战、水雷战、侦察与监视和后勤支援等领域。

(1)反潜战AUV上装备有先进的探测设备和攻击武器,可用于跟踪并攻击敌方潜艇,并在完成任务后返回母艇。

AUV 也可作为诱饵,将敌方潜艇引开。

AUV还可作潜艇远距离水下通信的中继站,增加母艇的隐蔽性。

在搜索侦察方面,AUV可作为艇外水声或尾流传感平台进行区域监视和情报收集。

(2)水雷战在水雷战中,AUV可携带1枚或多枚水雷头自主航行到目标海域实施水雷布放,装备前视声纳和侧视声纳,可用于探测水雷、监视可疑雷场。

(3)目标靶装上靶雷的有关设备后,AUV可用于靶场试验、鱼雷鉴定、或日常操练中充当靶雷,以试验、鉴定鱼雷的性能或提高海军使用鱼雷的作战能力。

(4)侦察与监视大型AUV续航时间长,可航行至敌方或危险海域执行侦察和监视任务,能够长时间隐蔽地采集信息。

战争时期,还可为两栖突击队侦察水雷、障碍等开辟水下进攻通道。

军用无人艇

军用无人艇

军用无人艇有哪些最新进展无人艇是可以遥控或自主模式在水面航行,执行某种或多种使命的航行器。

当前无人艇在军事领域的应用越来越广,使命范围已扩展到情报、侦查和监视(ISR).水雷战、反潜战、反舰战、力量保护、港口安全、精确打击、海上拦截和封锁、特种作战支持等。

各国海军对于无人艇的一系列前沿应用表现出越来越浓厚的兴趣,无人艇研究项目持续推进,新船型应用逐渐增多,自主性不断提高,新型动力和推进装置也在开发。

本文将对近期各国在军用无人艇领域的最新进展进行介绍。

美国:“斯巴达侦察兵”先进概念技术演示近年来,最引人注目的无人艇研究和试验活动是“斯巴达侦察兵”先进概念技术演示(ACTD)项目。

该项目始于2002财年,由美国海军水下作战中心(NUWC)纽波特分部负责技术管理,目的是演示军用无人艇的力量保护、保证准入、ISR、精确打击和水雷战能力,后来扩大到反潜能力。

经过6年的努力,到2007财年项目终止,共筹集资金约5300万美元,其中部分来自法国和新加坡。

“斯巴达”无人艇,其核心系统包括:7米或11米刚性充气平台,遥控/半自主指挥决策系统,由导航雷达和视频/红外摄像机组成的基本ISR组件,导航系统以及通讯设备。

而更为重要的是“斯巴达”可以搭载各种专业任务包。

ACTD 项目演示了四种模块ISR/力量保护、水雷战、精确打击/反舰战和反潜战。

无人艇混合电力驱动技术美国当前的无人艇,尤其是RHIB型大多采用的柴油机重量大,效率低,使其在航程、体积、重量和配置上受到限制。

这些无人艇在发电、电力贮备、推进中均没有采用全综合电力方式,对于靠舰用日用电执行任务的负载(如声呐),它们也不提供综合电力的能力。

例如7米RHIB艇采用康明斯公司0SB5.9-230 GS柴油机,而完成任务所需的电力采用RHIB的12或24伏直流电池启动/充电系统。

当满负荷运转时,当前只有一家美国海军的RHIB供应商可以达到海洋技术服务组织(0Tech)提出的最大满载排水量和最高升重限度(FLDHWL)的标准。

auv水下自由航行器标准

auv水下自由航行器标准

auv水下自由航行器标准
AUV,全称为自主式水下航行器,是一种综合了人工智能和其他先进计算技术的任务控制器。

AUV集成了深潜器、传感器、环境效应、计算机软件、能量储存、转换与推进、新材料与新工艺、以及水下智能武器等高科技,军事上用于反潜战、水雷战、侦察与监视和后勤支援。

AUV是水下无人航行器(UUV)的一种,属于新型水下无人平台,可携带多种传感器和任务模块,具有自主性、隐蔽性、环境适应性、可部署性和高效费比等优点。

在人工智能(AI)、探测识别、智能控制、系统集成等技术的驱动下,智能无人潜水器(AUV,也称水下自治潜水器)具有自主决策和控制能力,可高效执行各类水下任务,成为世界海洋强国竞相发展的重要装备。

对于AUV的设计与开发,需要关注总体多学科优化设计、结构与材料设计、动力与推进、导航与控制、探测与通信等关键技术。

同时,为了实现“进入海洋、探测海洋、利用海洋”的战略目标,也需要对AUV进行系列化、集群化、体系化、大型化的发展趋势进行研究和引导。

水面无人艇研究现状与发展趋势

水面无人艇研究现状与发展趋势

基础科技船舶物资与市场 130 引言水面无人艇,是一种无人驾驶的水面船舶,主要通过智能控制实现自主驾驶,多用于执行危险且不适宜有人船只执行的任务。

水面无人艇航速较快,部分能达到40 ~50 kn ;具有一定的续航能力,大约能持续航行几百海里,且可以与岸基或母船进行实时通讯,另外水面无人艇上配备先进的武器系统、通讯系统、控制系统以及智能感知系统,使得水面无人艇作战性能更强大,适用性更广泛。

水面无人艇依托母船平台或岸基进行布放和回收,布放后的水面无人艇集群之间能够进行组网和协同作战,这也大大提升水面无人艇编队及整体作战体系的战斗能力[1]。

水面无人艇在军用领域和民用领域都有广泛的应用前景。

本文介绍水面无人艇的组成构架和关键技术,并分析国内外水面无人艇的研究现状和发展趋势。

1 水面无人艇组成水面无人艇主要由艇体、动力与能源系统、导航与控制系统、通信系统、感知/信息采集系统、任务系统等组成,经由地面基站或母船进行控制或信息交换[1]。

艇型是最基本的组成部分,影响水面无人艇的安全性、快速性、平稳性及耐波性等参数,目前许多水面无人艇都在刚性充气艇的基础上进行设计。

常用的材料有铝合金、玻璃纤维等,壳体中间为泡沫夹层,近年研制出的一些水面无人艇采用碳纤维与碳纳米管材料。

导航与控制系统能够实时显示水面无人艇的位置信息,根据这些信息控制水面无人艇的航向、航速,以及在自主模式下实现自动路径规划等。

水面无人艇一般有2种推进方式,分别为螺旋桨和喷水推进。

水面无人艇上安装有水面无人艇研究现状与发展趋势唐杭斌(中国船舶集团有限公司第七一五研究所,浙江 杭州310023)摘 要 :水面无人艇(Unmanned Surface Vehicle ,USV )是一种通过智能控制方式从而实现无人驾驶的水面船舶。

由于其能够长时间执行危险任务,且具有较好的机动性、自主操控性并能够携带一定重量的载荷,被广泛应用于多种水域,以执行反水雷、反潜、情报监视与侦查、环境监测等多种任务。

未来超级武器:无人水下航行器将大有作为

未来超级武器:无人水下航行器将大有作为

未来超级武器:无人水下航行器将大有作为导读:无人水下航行器可以作为海底舰队的眼睛,随着时间的推移,它还可以增大舰队的打击范围,使其不再局限于鱼雷射程这个非常小的范围。

美国《国家利益》双月刊网站1月5日发表题为《美国海军的下一种超级武器?无人水下航行器》的报道称,无人水下航行器(UUV)有什么用?如果该技术能像其宣传的那样,那它就有很多用处。

在某种意义上,无人水下航行器的用处与舰上无人机(UAV)类似。

无人机已被证明可以在航空母舰的飞行甲板上操作,但美国海军似乎在其主要应被用作监视还是用作打击的问题上存在分歧。

舰载飞行联队显然有无人机的位置,但时间、技术进步及成本将决定无人机最终的用途。

关于无人水下航行器项目的技术层面多年来讨论很多。

为了避免重复,下面让我们从操作和战略层面来谈谈无人水下航行器。

如果目标实现的话,遥控或自动无人水下航行器可以增强美国海军的效率。

水面舰船可以部署无人水下航行器执行侦察或战斗任务。

实际上,美国海军濒海战斗舰就是依靠其舰上直升机和无人水下航行器执行反潜艇和反鱼雷任务。

无论是在和平时期还是在战争时期,为了管辖海上公域,一国海军需要在正确的地点和时间部署足够多的武器和火力。

中国主要关心中国南海和东海,印度主要关心印度洋。

这样对中国和印度的海军来讲,问题就单纯了。

在地理上的关键节点部署无人水下航行器可以扩大美国海军的存在,增强其警觉性,因为一个舰队的规模毕竟有限,不可能随时照顾到所有地方。

一个世纪以前,历史学家朱利安·S·科比特指出了海军的基本功能。

科比特认为,劣势一方的海军应该干扰强大一方的制海权,并夺取制海权,一旦夺取到制海权后应充分利用制海权。

从这个观点上来讲,无人水下航行器一旦加入到舰队,就可以为舰队作出贡献并增加成功的可能性。

例如,潜艇目前仍是最卓越的海上阻绝平台。

无人水下航行器可以作为海底舰队的眼睛,随着时间的推移,它还可以增大舰队的打击范围,使其不再局限于鱼雷射程这个非常小的范围。

水下无人航行器编队协同搜索研究综述

水下无人航行器编队协同搜索研究综述

水下无人航行器编队协同搜索研究综述
王中;温志文;蔡卫军
【期刊名称】《舰船科学技术》
【年(卷),期】2024(46)2
【摘要】随着水下无人航行器(UUV)及相关技术的发展,UUV已被广泛用于执行扫雷、侦察、情报搜索及海洋探测等任务。

通过多UUV编队协同,可克服单UUV探测、捕获目标能力有限、作战效能不高的弱点,以满足应对多种复杂任务需求。

作为UUV编队协同关键任务之一,UUV编队协同搜索是当今水下协同研究中的一个重要方向。

本文综述UUV编队协同搜索的应用研究和方法研究进展情况,分析探讨了UUV编队协同搜索面临的挑战和应用进展。

研究成果对进一步发展未来水下无人集群协同具有一定参考意义。

【总页数】6页(P57-62)
【作者】王中;温志文;蔡卫军
【作者单位】中国船舶集团有限公司第七〇五研究所
【正文语种】中文
【中图分类】TP242.6
【相关文献】
1.多自主水下航行器区域搜索与协同围捕方法研究
2.水下无人航行器编队识别目标的一种融合方法
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4.智能无人水下航行器水下回收对接技术综述
5.无人水下航行器编队控制研究现状及技术综述
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水下无人航行器装备技术发展与作战应用研究世界范围内开展水下无人航行器研发的国家主要为美、俄、欧亚各国等,其中以美国在役数量最多,在能源动力、自主控制、导航精度及水声通信等关键技术均处于领先水平,已形成系列化产品或装备,广泛应用于军民各领域。

据兰德公司2019年统计数据显示,全球已研制完成航行器超过160型,其中重量在2t以下的数量比例超过50%。

图1国外水下无人航行器尺寸重量分布军用水下无人航行器全球已列装和在研约50型,按照美海军划分标准统计,可分为超大型2型、大型22型、中型20型、小型11型。

其中,中小型主要用于情报监视侦察、反水雷、诱饵欺骗、海洋调查等,大型兼具运载、反潜反舰、电子战等能力,超大型将进一步具备直接打击与对抗等作战能力。

一、国外发展现状现阶段,美国军用水下无人航行器以小型、中型、大型和超大型为发展序列,其中大型、超大型无人航行器尚处于研制验证阶段,未来将重点拓展作战能力、探索作战形式;中小型无人航行器已完成MK18系列中小型反水雷航行器、“刀鱼”中型反水雷航行器、LBS-G中型战场感知水下滑翔机等装备的列装,具备反水雷、情报监视侦察、海洋环境探测等实际作战能力,未来将进一步提升作战效能。

图2 “虎鲸”超大型无人水下潜航器畅想图超大型航行器方面以“虎鲸”超大型无人航行器为发展重点,2019年美海军正式启动5艘“虎鲸”研制建造计划,以美国波音公司“回声-航行者”型超大型无人航行器为基础进行研制,该型航行器2017年开始初次海试,长16m,重50t,潜深3300m,采用混合式可充电电力系统,续航力6个月,并装配长达10.2m的模块化有效载重舱,主要用于执行情报监视侦察、反水雷、时敏打击任务,全部5具将至2022年完成交付。

图3 “虎鲸”超大型无人航行器平台概念图图4 国外水下无人航行器典型装备大型航行器方面以“蛇头”大型航行器为发展重点,2016年海军研究办公室完成900~1100nmile长航时试验,排水量约10t,直径约1.5m,续航30d或更长,计划能够由“弗吉尼亚”级潜艇改装的导弹发射筒发射。

2017年美海军正式启动2具“蛇头”大型航行器原型样机研制,计划2021财年完成下水,2025年前达到全速生产;中型航行器方面2020年发布中型航行器发展需求,计划研发兼具水面与水下鱼雷管布放回收、反水雷与海洋环境感知能力的新型中型航行器;小型航行器方面以Remus300型航行器为原型,开展下一代小型航行器研制论证工作。

图5 美国军用水下无人航行器发展规划俄罗斯方面,2017年发布《2030年前国家海军行动基本原则》,将水下无人航行器作为2025年后装备建设重点。

目前,俄海军正稳步推进大型、小型航行器发展,并创新发展核动力无人航行器。

大型航行器以“大键琴”系列无人航行器为基础研制,2018年完成集成化任务载荷设计与测试,其“大键琴”II型航行器长度6.5m,直径1m,重3.7~4t,航程约50km,可由特种潜艇搭载,用于执行北极地区海洋调查与水下特种作业等多项任务。

小型航行器以“护身符”、“朱诺”等航行器为基础,其中“朱诺”长2.9m,直径0.2m,重约80kg,续航力6h;“护身符”长1.6m,直径0.16m,重25kg,航程15km,续航力6h,升级版长度1.45m,重17.5kg,2019年进行了软件和导航系统升级以适用于执行情报监视侦察等作战任务。

核动力无人航行器重点发展具备水下核打击能力的“波塞冬”核动力航行器,并列入俄罗斯2018-2027国家武备计划,计划10年内完成列装。

图6 “波塞冬”核动力航行器结构示意图欧洲国家方面重点规划反水雷、反潜型水下无人航行器发展,典型国家有挪威、瑞典、法国、英国等。

挪威以“休金”、Remus系列航行器为重点,发展航行器反水雷、海洋环境探测等能力;瑞典以AUV62系列无人航行器为基础,重点发展航行器反水雷及反潜战训练能力;法国以中小型航行器为发展重点,主要应用于反水雷作战,其中法国ECA公司研制的ALISTER9型航行器,长1.7~2.5m,重量50~90kg,续航力24h,航速3kn、主要用于反水雷,已列入法国海军采购计划;英国以超大型无人航行器为发展重点,2019年提出超大型航行器发展计划,以现有S201型载人潜水器为基础平台研发,计划长度为30m,直径2.5m,重约70t,采用燃料电池,最大航速12kn,续航力为3个月,航程约为5500km,主要用于情报监视侦察和反潜等任务。

图7 英国超大型无人航行器概念图亚洲国家积极发展军用水下无人航行器。

韩国尚无军用无人航行器服役,2019年提出大型反潜型航行器发展计划以应对朝鲜水下潜艇威胁,该型航行器计划长约9m,采用燃料电池续航能力可达30d。

日本民用无人航行器技术水平较高,军用产品以采购为主,目前重点开展反水雷型航行器研制。

印度水下无人航行器研发水平有限,2017年提出8具长航时航行器采购列装计划,规划至2021年组建水下无人航行器中队。

图8 韩国大型反潜型水下无人航行器概念图二、典型作战运用目前,国外列装军用无人航行器以执行情报监视侦察、反水雷、海洋环境探测、诱饵等任务为主。

以美国为例,已在广域海洋环境信息搜集、局部海域长期情报监视侦察、高效无伤反水雷等方面具备较强作战能力,正在逐渐向联合协同作战过渡,积极发展协同反潜和水下打击等任务能力,作战定位逐渐由战场保障转向水下作战的关键要素,使命任务也随之大幅拓展。

⒈海洋环境探测航行器配置温盐深测量仪、海流剖面仪、磁向传感器等负载,按预设模式执行任务,测量收集海洋环境数据,支撑海战场环境建设。

水下滑翔机作为一种低功耗长航时航行器在海洋环境探测领域得到广泛应用,可由水面舰艇在任务区外布放,任务海区利用任务负载收集水下环境数据,并定期上浮至水面发送数据、接收指令,校准位置与航线信息。

多个滑翔机组成观测阵列可进行大范围、长时间同步观测。

2006年美海军利用“布法罗”号核潜艇首次实现滑翔机布放,利用5天时间对夏威夷瓦胡岛海域海洋环境信息进行搜集。

2010年美海军将水下滑翔机作为制式装备,累计采购180余台,已用于冰下、远海、近海等多个区域综合海洋观测体系,并计划配备部分“阿利·伯克”级驱逐舰。

2011年美海军3台滑翔机首次参加意大利西西里海域反潜演习,进行了1000次传导性、温度、深度(CTD)测量,覆盖范围是水面舰船的10倍。

2016年美利用侦察船在南中国海投放1台LBS-G 型滑翔机执行侦察任务。

图9 水下滑翔机海洋环境探测⒈反水雷航行器配置探测负载与小型武器,自主航行至雷区,自主协同搜索定位水雷,引爆灭除水雷,或将水雷位置回传,用于规划安全航线。

2003年伊拉克战争期间,美海军第一特种清扫队利用REMUS100型航行器进行了探雷实战验证。

2014年美国国防供应商基于“金枪鱼”系列航行器进行了编队反水雷作战效能评估。

2017年美海军完成“刀鱼”反水雷航行器在不同深度猎雷能力测试。

⒈情报监视侦察航行器配置光学和声学设备,抵近传统平台难以进入或有争议的航道、港口和基地等目标附近,执行侦察监视、舰艇特征信号测量等任务。

利用单航行器或航行器集群部署在距离对抗方港口近海区机动航行,执行监视、信号情报收集、港口图像扫描、水下地形测绘等任务,形成持续对岸监视态势。

2018年美盟国沙特成功运用REMUS600型无人航行器进入也门海域,抵近完成高清图像拍摄,成功支持沙特情报监视侦察作战任务,验证了其作战使用。

图10 近海持续水下监视系统(PLUSnet)⒈区域探潜航行器配置探测与通信载荷,航行至目标区域,按照预设任务模式自主避障巡航,探测载荷搜索敌方目标,将数据回传至母舰。

典型作战应用包括近海持续水下监视系统(PLUSnet)与深海反潜探测网络。

其中,近海反潜探测网络。

网络由多型、多个无人航行器组成,由潜艇机动布放,航行器间可相互通信,按预定路径巡逻,潜艇可根据需要实时对航行器航线进行调整,可实现区域监视探测任务。

深海反潜探测网络。

网络由固定式海底声呐阵和数十个航行器组成,航行器由母艇布放,座居海底构成横竖交错的声呐“星座”,自下向上监测,在6000m水深处多个航行器组成的“海底星座”,可实现广域监测。

⒈水下打击航行器配置武器或武器发射舱,在己方其他兵力指挥控制或自主决策下,对舰艇目标实施快速打击。

典型作战概念为大型航行器察打一体系统,该系统由大型航行器携带分布式传感器网络和轻型鱼雷构成,航行器由潜艇导弹发射筒携带布放,自主航行至指定作战区域潜伏在海底,搭载8对智能传感器和最多4枚轻型鱼雷,自主布放光缆与传感器形成网络,并通过光缆与航行器连接开展区域探测,发现可疑目标并确认后航行器即可发射鱼雷攻击。

图11 大型航行器察打一体系统三、主要技术发展水下无人航行器按照其主要系统构成与布放使用,可分为航行器总体技术、能源动力技术、控制技术、导航技术、通信技术、任务载荷技术与保障技术等7个技术方向。

图12 水下无人航行器主要技术方向⒈总体技术航行器总体结构以回转体型为主,非回转体、仿生等异构体是重要发展方向。

2014年美国研制完成“幽泳者”等多型仿生航行器,通过摆动尾鳍前进,具备高机动航行与隐蔽作战能力,可为执行情报监视侦察任务提供更好的安全保障;2017年,英国海军发布未来概念潜艇及航行器设计,提出“鳗鱼”、“飞鱼”等多型仿生型航行器概念。

结构设计与新材料应用方面,国外大量采用非金属等轻质材料,美国已采购“刀鱼”无人航行器采用铝合金、多层复合材料和强化玻璃钢,并采用复合材料螺旋桨,有效降低了自身重量。

⒈能源动力技术航行器目前以可充电锂电池为主要能源,航速一般不超过5kn,美国“金枪鱼”-21型航行器3kn航速下可持续航行25h;燃料电池目前国外仅在少数商用或试验航行器使用,在研新型燃料电池能量密度最高可达725Wh/kg。

油电混合动力是超大型航行器重要选择方向之一,瑞典、法国、英国和美国均开展了相关研究工作,并实现小型油电混合动力舱的航行器适配研制,美国“航行者”超大型航行器采用油电混合动力,可实现航程6500km。

推进器以螺旋推进为主,并开始运用泵喷、喷水推进、仿生推进等新型推进形式。

新技术探索方面,主要通过建立水下充电站提升航行器持久作业能力。

2007年美国启动水下母港研究,2018年完成储电量200kWh、工作深度3000m燃料电池水下充电站研制;2017年俄罗斯提出水下核能充电站技术,计划建立载有核反应堆的无人充电站网络。

⒈控制技术水下自主控制技术是无人航行器控制技术发展重点,目前国外已实现预定路径一定程度的自主判断,正在开展自主探测定位识别、目标意图判断、渔网渔具目标规避等任务能力建设,积极发展面向任务的信息处理与深度学习能力。

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