国外无人潜航器发展现状与趋势分析

1、国外无人潜航器发展现状与趋势分析水下力量是当前在“反介入/区域拒止”环境下搜集情报、实施力量投送的最有效手段之一。各军事大国试图 通过大力发展以自主潜航器为主体的水下战无人装备来构 建或保持水下优势，打造新型水下作战体系。近几年来， 以无人车、无人机和无人潜航器（UUV）为主体的无人作战装备逐渐在军事应用中崭露头角，特别是 UUV 已成为世界各国海军装备的一个重点研究方向。UUV 在军事领域的运用主要包括：水下搜索、监视、侦察、猎雷、通信、导航和 反潜作战等。目前，世界上已有十多个国家进行 UUV 研究， 其中，美国、俄罗斯、欧洲、日本等国家处于领先地位。 随着科技的进步，尤其是小型化模块技术

2、、高性能电池、 通信导航以及控制技术的发展，世界 UUV 发展水平迈上了新台阶。 无人潜航器的发展背景UUV 是一种主要以潜艇或水面舰船为支援平台、能长时间在水下自主远程航行的智能化装置。水下无人潜航器分为遥控无人潜航器（ROV）和自主无人潜航器（AUV），它可以携带多种传感器、专用设备或武器，执行特定的使命和任务，被视为现代海军的“力量倍增器”，其军事用途已经受到世界许多国家的广泛重视。1994 年，美海军正式将无人潜航器发展列入计划，提出优先发展无人潜航器的水雷侦察、情报监视侦察和海洋调查能力。2000 年、2004 年、2011 年美海军先后发布了三版无人潜航器主计划，为水下无人潜航器的

3、发展确定了多层次、全方位、体系性的基本框架。2011 年美海军发布的水下战纲要，提出要加强对大型 UUV、特种部队航行器、分布式水下网络、全球快速打击系统等有效负载的利用；2017 年 1 月，美国公布了下一代无人水下系统报告，提出近、中期无人水下系统构想，建议采用商用无人潜航器扩展水下竞争优势；2017 年 9 月，美国著名智库发布恢复美国制海权报告，要求美海军未来装备超大型和智能型无人潜航器。 国外无人潜航器的最新发展现状军用无人潜航器具有自主性、低风险性、隐蔽性、可部署性、环境适应性等特点，具有重要的军事价值，目前正成为各军事大国海洋技术研究的前沿。美国 美国是世界上水下无人潜航器发展最

4、全面、最成熟的国家。目前，美海军在役或在研的无人潜航器主要有远程环境测量系统、半自主型水文勘测潜航器、刀鱼反水雷潜航器、战场预置式自主潜航器、大排水量无人潜航器等。美海军近期公布了未来几年开发大型和超大型无人潜航器计划，2017 年投入巨资进行研发，大型无人潜航器被赋予了多种作战任务，包括反潜、监视、侦察、反鱼雷以 及其他任务。超大型无人潜航器将比大排量无人潜航器拥 有更大的承载能力，其不仅在建造模式上采用模块化建造， 同时还拥有容纳各类任务模块的能力。2017 年 7 月，美国国防高级研究计划局授权 BAE 系统公司 460 万美元的合同，研制“机动式艇外秘密通信和进入”水下无人潜航器。该

5、UUV 由攻击型核潜艇运载投放， 有两大特点：一是装备主动声呐而非被动声呐，可远离母艇进行探测，既保证了母艇的安全，又延伸了反潜搜索半径；二是可将探测信息实时传回母艇。这相对于由人工回收后对其载荷舱内收集的数据进行下载和分析，或者上浮至水面，通过天线将数据传输回母艇的传统方式而言是一项重大突破。2017 年 8 月，亨廷顿?英格尔斯工业公司研制的海神双模式水下无人潜航器成功完成了对抗性战斗空间的无人任 务测试。该水下无人潜航器也是美海军大型水下无人潜航器的选项之一。所谓“双模”，是指既可以完全自主运作，也可以由人来驾驶行动。该型 UUV 载荷包括声学通信系统、铱卫星通信系统以及语音和无线电系统

6、、一体化导航系统， 使用 GPS 进行基础定位可以执行多种任务：从预定水域巡逻到隐蔽跟踪弹道导弹核潜艇。还可以携带 MK67 水下机动水雷或 MK54 鱼雷，在必要时能对所跟踪的目标实施打击。俄罗斯 俄罗斯对无人系统研制工作可以追溯到苏联时期，但解体后由于缺乏经费等原因发展降速。近年来，俄军方不断加大对无人系统研发的投入，依仗其雄厚的工业基础和技术实力，取得了很大的发展，UUV 产品已经达到世界一流水平。代表型号有状况-6、朱诺、护身符水下无人潜航器。欧洲 欧洲主要有挪威、英国、法国、德国以及瑞士等国研究 UUV，并在锂电池、导航等相关技术领域与美国水平相当或接近。欧洲各国研发的一系列 UUV

7、 产品包括：挪威先后研发的休金系列、REMUS 系列 3 型；法国的 Alister 系列，Alister-9 型为军用 UUV；德国的 3 型 UUV（MK-I、MK-II、Deep C）；瑞典的 2 型 UUV（SAROVH、AUV 62MR）等。近年来，瑞典萨博公司致力于无人潜航器的研究，在2015 年的英国防务展上，该公司展出了该领域的多项研发成果。其中包括：水雷探测系统 AUV62-MR；多功能水下潜航器 SUBROV；多点水雷排除系统 MuMNS；水下非常规爆炸处理装置海黄蜂 SEA WASP 等。在 2017 年 9 月英国防务展上，德国 ATLAS ELEKTRONIK公司展出

8、了一种混合型自主水下潜航器 SeaCat，该型 UUV长 3700 毫米，直径 324 毫米，速度 6 节，潜深为 3300 米，可用于水下目标的在线处理、自动目标识别、可移动数据存储、扫描声呐前视等，具有卓越的操纵性能及出色的机动性和快速响应能力，在?m 应性、环境感知等方面也有良好的表现，采用多频段通信，在目标探测识别、海战水文观测、海域侦察测绘中具有广泛应用前景。日本 近年来，日本军事战略从“专守防卫”转变为“动态防卫”“机动防卫”，日本持续增加防卫预算，特别是 2013 财年2017 财年防卫预算总额都有较大幅度的增加， 日本将有限资源集中于包括无人潜航器技术等关键技术创新在内的重点项

9、目与核心技术，以满足其增强军事能力， 成为军事强国的野心。在过去十几年中，日本已经为无人潜航器的研制投入了数亿美元的资金，其无人潜航器技术已达到世界领先水平，但日本的 UUV 目前主要用于民用的深海开发，极少用于军事领域。当今世界局势风云变幻莫测，日本发布了多项战略计划，拟全面提升包括海洋在内的情报、监视与侦察能力， 开展了多项相关研发。其中，日本舰艇装备研究所于 2015 年研发了一款水下滑翔机型 UUV，该型 UUV 不带螺旋桨推进器，通过排水量控制姿态进行航行，是优良的安静型低成本 UUV；日本电气公司也提出了建立无人潜航器水下无线充电站系统的建议。 无人潜航器在水下作战中的效能分析水下

10、无人潜航器技术的进步将给海战带来革命性变化， 将极大地增强水下行动的能力。根据近期及未来作战需求， 以及续航能力、指挥控制通信自动化、负载/传感器等技术发展情况，其担负的任务包括情报监视与侦察、反潜战/水面战、水雷战、海军特种作战、海床作战、电子机动战以 及军事欺骗等，旨在维持水下优势。随着各种关键技术的 攻克，其作战效能将得到进一步增强，成为未来水下作战 的利器。具体表现在以下领域。情报、监视与侦察 无人潜航器能够到危险度很高或其他平台无法进入的水域，利用自身携带的各种传感器，长时间自主收集和传输各类信息等。时敏目标打击 无人潜航器不仅能够自身携带武器，还能投送浮动导弹发射舱等装置，可用于迅

11、速接近目标并对时间敏感目标实施快速打击行动。反潜战 无人潜航器在反潜战中可作为潜艇的外部水声传感器平台，执行情报、监视与侦察任务；并可将敌军潜艇引诱至火力攻击范围内增强打击能力；还可作为潜艇远距离的通信中继站。态势感知 无人潜航器可长时间、大范围地收集海洋水文、环境和气象等各种数据，为夺取战争的胜利赢得先机。通信/导航网络节点 无人潜航器可搭载或者向海洋中投放通信和导航等装备，成为前方部署网络中心的水下节点，为多种平台提供横向网络连接和导航服务。军事欺骗干扰 无人潜航器可作为通信干扰器，在濒海水域对敌方发出虚假信号实施干扰；还可以作为潜艇诱饵发布虚假信息，以达到克敌制胜、遏制敌方军事行动的目的

12、。水雷对抗能力 无人潜航器通过配备前视声呐、侧扫声呐和海底绘图仪、海底剖面仪等设备，提高潜航器声呐探测宽度和探测速度，在没有猎雷声呐的条件下也能独立完成水雷探测识别任务。有效载荷投送 无人潜航器可将需要的各种有效载荷秘密投送到指定区域，为水雷战、反潜战、特种作战、海洋勘测等提供支持和保障。检测/识别 无人潜航器能够为反恐行动和本土安全提供支持。如对码头可疑船只进行检查或港口周边海域巡查等。 未来发展趋势近年来，水下无人潜航器性能稳步提升，作战应用范围和深度不断拓展，开始登上战争舞台，受到越来越高的关注和重视。无人潜航器在水下作?鹬械挠 茫?将改变传统水下作战模式，催生新型作战力量，模糊战争与非

13、战争界限，对未来战争产生深远影响。未来无人潜航器的发展趋势主要集中在以下几个方面。向大型化、综合型、多任务作战能力方向发展。随着未来水下战场的需要，现正向具备执行侦察和探测移动目标（如对方潜艇）、快速环境评估、区域控制、中继通信/ 中继导航甚至火力打击等综合型、多任务能力方向发展。多任务需求，使 UUV 成为水下信息交换、指控中心，大型化是 UUV 发展的必然趋势。向分布式组网、跨域集群编队和协同作战方向发展。多个无人潜航器编队、无人潜航器与潜艇和无人机之间协同作战技术成为研究重点，依托人工智能理论、数据融合与数据管理技术、高续航力的先进推进技术、水下自主导航通信等相关理论技术支撑，由海底声呐

14、节点、无人潜航器和无人机进行分布式组网，实现无人潜航器集群作战， 形成广域监察能力，使敌方潜艇失去作战效能。向“体系化”“智能化”“模块化”和“通用化”方向 发展。加强体系化建设，针对不同的水下环境和作战需求，发展成体系的水下无人潜航器，匹配相应的多种平台；提 升智能化水平，提高 UUV 执行任务时的自主性、交互能力、探测能力或完成各种人力无法胜任的水下工作；注重单元 模块化和软件模块化，便于系统重组重构；强调通用化设 计，提升系统应用的灵活性，并最大程度地减少水下无人 潜航器的种类。新型水下定位导航网络为水下精确导航开辟新途径。 水下高精度导航目前已成为各国的发展热点。美国推出的 深海定位导航系统项目及俄罗斯研发的水下格洛纳斯系统， 将增加水下作战空间的透明性，提升水下作战力量的生存 能力，使 UUV 看得更远，为水下无人潜航器导航提供新的方式。开发新能源，提高 UUV 的续航能力。安全好、高能量密度的新型蓄电池、燃料电池是未来发展的重点。目前正在研发的锂硫电池、锂空气电池等，未来将可能取代锂离子电池。新型铝-海水燃料电池、氢燃料电池等高能量密度电池有望为 UUV 及其他平台提供更加持久、安全