水下无人潜航器集群作战研究分析
水下无人潜航器集群作战研究分析
无人潜航器（UUV）在现代海战中扮演着重要角色，主要用于情报侦察监视、反水雷/布雷作战、反潜作战、水下伏击作战、干扰诱骗作战以及辅助有人平台作战。UUV能够独立或协同有人平台执行任务，通过自主侦察、布雷、反潜、诱骗等手段，提升作战效能并降低有人装备的风险。其隐蔽性强、续航力高、智能化程度不断提升，能够在水下复杂环境中执行多样化任务。随着技术进步，UUV在续航、智能化和载荷能力上的突破，将进一步推动海战模式的创新，成为未来海洋作战中不可或缺的重要力量。
情报侦察监视（ISR）
情报侦察监视是UUV的主要运用样式之一。它既可以作为单个平台独立执行水下侦察监视任务，也能够充当水面舰艇或潜艇的前置传感器，前往至危险区域开展前期勘察工作，有效增加母舰或潜艇的探测范围，为应对敌方目标争取更多反应时间。在战场前沿区域或者那些常规手段难以抵达的区域，无人潜航器能够自主完成搜索和侦察任务，收集各类情报数据，并及时回传至指挥中心。其核心价值在于作为一个独立的无人探测设备，在不使有人装备面临危险的情况下，极大地扩大搜索和侦察的范围。具体应用场景涵盖对复杂海域或重要水道的自主性侦察，通过长时间、大范围的搜索，获取详细的水文、地理以及潜在威胁信息；对敌方重要港口或海岸区域的封锁性侦察，密切监视敌方舰艇的进出和部署情况；对特定重要目标的拉网式搜索侦察，确保不放过任何可能的线索。
美国海军虎鲸（ORCA）XLUUV是一种超大型水下无人潜航器，该潜航器采用模块化设计，具备携带多种载荷的能力，最大水下航速为8节，续航力达到6500海里。它主要用于长时间监视和收集声学特征信号，最有可能部署在关岛阿普拉港等基地，其主要定位为收集声学信号的水下无人装备，为美国海军的情报侦察工作提供有力支持。
图1 美国“虎鲸”超大型无人潜航器
反水雷/布雷作战
反水雷作战
反水雷作战通常由水面舰艇或潜艇在疑似雷区的安全距离外投放一定数量的UUV。这些UUV通过自主航行或者远程遥控的方式，在指定区域内搜索水雷。一旦发现水雷，它们会将水雷的具体型号、详细坐标等侦察信息迅速回传至母舰。最后，UUV使用自身携带的灭雷载荷执行灭雷任务。
布雷作战
布雷作战是指UUV携带水雷载荷，从己方港口出航，或者由潜艇投送，自主航行至敌方港口外侧、关键水道等指定区域。在这里，UUV发挥其隐蔽性高、布雷范围广的优势，进行集群攻势布雷，以达到封锁和毁伤敌方高价值水面舰艇的作战意图。对于布放有水雷的水域，无人潜航器还可抵近搜索，获取清晰的图像信息，然后由指挥中心的专家组进行分析研判，从而更加精准地探雷、扫雷。即便UUV在执行任务时以自杀方式引爆水雷，其损失也相对较小。与传统水雷相比，无人潜航器携带水雷部署于固定水域，同样具有良好的隐蔽性和长期性，但具有两大独特优势。一是更加智能化，它能够初步分析判别目标，并对潜艇、航母等重要目标发动近距离偷袭，大大提高了毁伤效益；二是更加灵活，部署位置可根据实际情况灵活机动，增加了敌方反潜的难度，而且即便任务失败，UUV也可回收再利用。
反潜作战
反潜作战在战场环境、战术背景、敌我态势等方面存在差异，但在战术行动方面具有相似性。潜艇与UUV协同作战，以“三网”（通信网、监视网、杀伤网）组网为主线和手段，构建反潜海战场。整个作战过程通过兵力部署、兵力展开、情报获取、侦察识别、攻击决策、武器攻击、效果评估、兵力回收等一系列战术行动来完成。
兵力部署
首先根据任务内容、海区特点、己方兵力情况以及保障条件等多方面因素，综合确定任务兵力，并可采取集散式组网方式，充分发挥各兵力的优势。其次要确定指挥协同关系，反潜作战群通常采取层级分布式组织结构，潜艇作为指挥、决策、控制的核心，行使最高指挥和决策权，确保作战行动的协调统一。此外，根据任务海区范围以及UUV的通信、探测、机动和打击能力，综合确定潜艇和各UUV的位置、方位、间距，形成合理的作战阵形。根据任务要求、海区范围和UUV任务分工，在潜艇作战系统上对UUV进行事先航路规划，并通过潜载控制站将航路信息和作战任务发送至艇载UUV，确保UUV准确执行任务。
兵力展开
布放：潜艇依据任务UUV的不同搭载形式，结合海区环境、海流方向等因素，选择合适的航向、航速，按步骤逐一布放UUV，确保UUV安全进入作战区域。
通信组网：UUV布放后，潜艇与UUV群按照指挥关系，建立内部水声通信网络。潜艇也可使用通信浮标与UUV群建立远程通信，UUV群自主组网。通信UUV与海底固定式声纳信标等信息节点进行水声通信，接入水下通信网络；通信UUV释放通信浮标至海面，作为无线一水声通信节点达成对外无线电通信，也可进行水下跨介质通信。通过这些方式，潜艇和UUV群通过水下和水上2个途径融入己方通信体系，完成通信网组网建链。
导航定位：通信UUV释放通信浮标至海面获取卫星导航信息，或通过海底水下导航定位系统的声呐信标获取位置信息，依托自身和察打UUV的高精度导航设备对潜艇和UUV群进行位置校准，确保各作战单元的位置准确。
就位待机：完成各项准备后，潜艇指挥UUV群按规划航路航行至指定区域待机或分区执行巡逻警戒任务，对UUV群实施不间断的编队控制，随时准备应对敌方目标。
情报获取与侦察监视
情报信息分为内部和外部情报信息。将潜艇、UUV群、海底固定式声学和非声学探测系统、海面以上探测系统通过通信网络，完成监视网组网，作战过程分为感知发现、比对识别、跟踪监视，确保及时发现和掌握敌方潜艇的动向。
攻击决策与武器攻击
攻击决策不仅可由潜艇或察打UUV单独作出，还可由两者协同给出，为此需将决策功能进行分配，形成自动化等级。潜艇、察打UUV、水下预置武器以及海上、空中反潜兵力通过通信网构成武器打击体系，完成杀伤网组网，对敌方潜艇实施有效打击。
效果评估与兵力回收
武器攻击后，UUV群和监视网对敌潜艇目标进行监测，UUV视情使用光学设备进行抵近侦察，通过敌潜艇声磁电信号特征、运动态势、艇体视频等信息，评估打击效果。潜艇或察打UUV综合判断是否进行二次打击。UUV群完成任务后，通常根据预设程序进入回收或自毁阶段。UUV可以集群的方式遂行反潜作战，以弥补有人反潜力量搜索跟踪难的问题，实际运用中有以下5种作战样式：
区域封控反潜：UUV自主航行至指定区域对敌方潜艇进行搜索定位，随后将情报回传至母舰或潜艇，在己方兵力活动的海域进行预先清扫和长时间封控，清除敌潜艇水下威胁，形成水下屏障。
要道封锁反潜：将UUV提前预制在关键航道或港口要域，等待敌方潜艇通过并对其实施突然打击，使其无法突破封锁、无法抵达任务海区。
壁垒区反潜：壁垒区戒备森严、防御体系严密，潜艇无法突破或者难以保证自身安全。可派出察打UUV等兵力渗透至敌方壁垒区内，实施态势感知、航道控制甚至搜索攻击敌方弹道导弹核潜艇和攻击型核潜艇。
特定海域反潜：在近海、浅海、大陆架、海洋环境复杂等潜艇无法保证航行安全的水域，由UUV执行对敌潜艇的侦察、搜索、攻击任务。
阵地伏击反潜：经情报收集和事先侦察，在敌潜艇经常活动海域或必经航路上预先建立伏击阵地，潜艇与UUV组成反潜体系和杀伤网，通过布放反潜水雷、发射反潜鱼雷、引导外部兵力攻击等多种手段对敌潜艇实施绞杀。潜艇在反潜作战中有隐蔽性好、对敌潜艇感知能力强、突击威力大等多种优势，也存在水下通信难、协同支援兵力少、自卫能力弱、作战海域受限等劣势。有了UUV的助阵后，潜艇反潜的优势将得到进一步放大，而劣势将得到弥补。
图2 反潜作战流程图
水下伏击作战
水下伏击作战样式对UUV的续航力、隐身性、武器载荷等技术指标要求较高。具体作战方式是将UUV根据任务需求提前布放，利用其隐蔽性好、潜伏周期长的优势，长期预置在重点海域或海上要道，保持低功耗的被动搜索状态。智能无人潜航器集群被其搭载平台布放后，能够在敌可能出现的重点海峡、水道及海域设伏，一旦发现敌大型潜艇、航空母舰等高价值目标，立即激活战斗模式，并使用自身携带的鱼雷、导弹等武器载荷对进入伏击圈的目标实施近距突击，从而取得出其不意的作战效果。
干扰诱骗作战
图3 反潜对抗型UUV模拟图
诱骗反潜巡逻机
在特定的航道、重点区域或峡口等布设UUV，水面采用UUV模拟潜艇通气管雷达和红外辐射特性，水下通过声诱饵、磁模拟器等模拟潜艇特征诱骗敌反潜机，以消耗敌反潜兵力和资源、迷惑敌人。
诱骗打击反潜直升机
平时在特定的航道、重点区域或峡口等布设UUV，水面采用UUV模拟潜艇通气管雷达和红外辐射特性，水下通过声诱饵、磁模拟器等模拟潜艇特征诱骗敌反潜直升机，直升机到达攻击范围内后，发射对空武器完成打击任务。
诱骗打击敌方潜艇
在特定的航道、重点区域或峡口等布设UUV，水下通过声诱饵等模拟潜艇特征诱骗敌潜艇，敌潜艇到达攻击范围后对其实施打击。
掩护己方潜艇
UUV与我潜艇一同出航或在我潜艇航路上潜伏，我方潜艇被敌反潜装备跟踪后，UUV起到模拟潜艇掩护潜艇逃离的目的。
辅助有人平台作战
有人/无人协同作战是无人平台的重要运用方式。在此作战样式下，UUV可以搭载相关功能模块，借助一定技术手段与水面舰艇编队或潜艇等有人平台编组并协同完成作战任务：
成为“探路先锋”：使用UUV对可疑海域的敌方目标实施侦察定位，为己方有人平台下一步作战行动提供目标指示信息，使有人平台能够更加准确地开展作战行动。
实施诱骗干扰：让UUV搭载诱饵干扰设备，模拟己方潜艇的声学特性，产生相似的声学信号，诱骗干扰敌方作战单元，以掩护己方有人平台达成作战目标，提高有人平台的生存能力和作战效果。
充当通信节点：主要针对潜艇处于水下航行状态时难以与己方单元实时通信的问题，可将UUV携带通信载荷，与潜艇保持连接，并隐蔽上浮至水面与各级节点保持实时通信，从而在保证潜艇隐蔽的情况下提高通信效率，确保作战信息的及时传递和共享。
综上所述，UUV凭借其独特优势，在现代军事作战中发挥着不可替代的作用。从情报收集到实战对抗，从独立作战到协同有人平台，它已深度融入各类作战场景。随着技术的持续进步，UUV在续航、智能、载荷等方面将不断突破，未来有望催生更多创新作战样式，进一步改变海战格局，成为捍卫国家海洋权益的重要力量。