大数跨境
0
0

【学术论文】探究 UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术

【学术论文】探究 UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术 智慧海洋公众交流平台
2023-08-09
4
摘要

作者:王祉涵,初磊(海军潜艇学院,山东 青岛 266000)

摘要:本文对 UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术进行探究,结合实际情况,简要对潜艇水下行动面临的问题进行阐述,再结合实际 UUV 与潜艇的协同作战模式,最后,对 UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术进行分析,旨在提高潜艇协同作战模式的功能与作用,确保潜艇协同作战的功能与安全,并保证 UUV 指控技术的合理应用。确保潜艇执行复杂任务时,能够保证自主攻防的能力。

关键词:UUV;潜艇;协同作战模式;关键技术





RECRUITMENT

探究 UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术





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。

(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。

(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。

(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。

4 、  结语

本文对 UUV 与潜艇协同作战模式进行研究,再对具体 UUV 潜艇作战模式的关键技术进行简单阐述,旨在提升潜艇的合理运行,确保潜艇执行任务的能力,并提升潜艇的自主攻防能力,积极推动潜艇的功能与可靠性。
【参考文献】
[1] 黄波 , 常金达 , 丁浩等 .UUV 与潜艇协同作战模式及关键技术研究 [J]. 应用科技 , 2019,046(004):48-52,60.

[2] 李勐 , 李伟 , 刘海光 . 基于 Petri 网的 UUV 协同潜艇作战建模 [J].水下无人系统学报 ,2017, 25(002):180-183.

[3] 綦辉 , 蔡云祥 , 宋裕农 . 基于 UUV 支持的水下协同作战研究 [J].火力与指挥控制 ,2009,34(3):4.

[4] 刘海光 , 李伟 , 张永 . 远程诱骗型 UUV 掩护潜艇作战效能建模与仿真 [J]. 水下无人系统学报 , 2019(3).

声明:本公众号相关内容均来自主流媒体及公众号,非商业用途,并不意味着赞同其观点或证实其内容的真实性。版权归原作者所有,如有发现侵犯您的权益,请后台联系编辑,我们会尽快删除相关侵权内容。


【声明】内容源于网络
0
0
智慧海洋公众交流平台
我们旨在给对智慧海洋感兴趣的朋友提供一个相互交流学习的平台!这里汇聚了来自海洋领域的顶级专家、计算机通信高手、各大著名研究机构学者以及奋斗在海洋产业化一线的管理、研发、销售人才……欢迎大家随时随意交流,共同促进智慧海洋事业的快速发展!
内容 928
粉丝 0
智慧海洋公众交流平台 我们旨在给对智慧海洋感兴趣的朋友提供一个相互交流学习的平台!这里汇聚了来自海洋领域的顶级专家、计算机通信高手、各大著名研究机构学者以及奋斗在海洋产业化一线的管理、研发、销售人才……欢迎大家随时随意交流,共同促进智慧海洋事业的快速发展!
总阅读259
粉丝0
内容928