全球现有军用UUV类型和型号较多,已经列装和在研约50型[1],分类方法和标准有多种。中小型UUV一般用于情报侦察、海洋调查、通信保障,大型、超大型UUV多用于特种运输、反水雷、反潜反舰及综合作战任务[2]。随着网络中心战、分布式作战、无人智能作战的发展,水下无人装备技术突飞猛进,以潜艇+水下无人航行器(UUV)为核心的有人+无人协同反潜作战将逐渐成为主要的作战样式。
1 协同反潜作战优势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。
1)安全性更好
潜艇与UUV协同,一般将UUV配置于威胁方向担任警戒、部署于一线执行危险任务,使潜艇远离敌方探测和攻击范围,提高了潜艇的安全性,保护了有人的高价值目标,符合“非接触”的战争理念。UUV可探查海洋信息和航路情况,探明水下不明障碍物,为潜艇提供导航定位,保障潜艇水下航行安全。
2)隐蔽性更好
由于UUV的尺寸、动力、声磁特征等隐身性均优于潜艇,不易被敌发现。派出UUV进行信息获取和对敌攻击,潜艇远距离实施指挥和监视,提高了自身行动隐蔽性,不易暴露战术意图;UUV可抵近敌方实施作战,提高了侦察的清晰度,达到攻击的隐蔽性和突然性。
3)作战效能更高
采用分布式作战理念,通过多功能、多平台的UVV群组网,增强战场感知度和作战环境透明度,全方位提高了潜艇的综合作战能力。潜艇与UUV群可组成范围更广、距离更远、手段更多样的水声-无线通信网,实现潜艇在不暴露情况下的对外通信,并可提高潜艇与体系的通信速率,通信能力和情报获取能力大幅提高。依托水上、水下态势感知体系,潜艇指挥UUV群协同侦察探测,可实现快速广域发现、精准定位、持续跟踪,对目标探测定位能力大幅增强。潜艇与具备武器发射能力的UUV协同攻击,扩大了攻击范围和攻击层次,缩短武器投送距离,增加了攻击效能和敌方防御难度,水下攻击能力大幅提高[3]。
4)作战适应性更强
UUV可适应多种战场环境和作战需要,不受恶劣的水文环境和高危险海底环境影响,可在繁忙水道、敌方反潜封锁区、水雷区、敌方壁垒、陌生海域、近海浅海等高危海域执行任务;智能型UUV可自主工作、长时间职守,能够突破人体极限,适应反潜作战的长时间、高强度。UUV部署使用灵活,搭载方式多样,满足多种平台投送需要,可由水面舰艇、潜艇、预置平台布设或自行航渡至任务海区,也可由潜艇背负、鱼雷管发射、导弹管发射。
5)作战手段多样,战术战法更加灵活
UUV丰富了潜艇的作战手段,一艘潜艇难以兼顾、胜任多种作战任务,在UUV协助下提供了多种解决方案。以对敌潜艇实施打击为例,有察打一体UUV(察打UUV)参战时,UUV探测定位、UUV攻击;在UUV不具备攻击能力时,UUV探测定位,潜艇实施攻击;UUV和潜艇均无法攻击时,UUV探测定位,引导外部兵力实施攻击。UUV可模拟己方潜艇,诱导欺骗敌方反潜部队,掩护己方潜艇作战行动;也可充当诱饵,将敌潜艇诱骗至己方伏击区实施围歼。此外,智能UUV可在广阔复杂海域对敌潜艇实施长时间跟踪监视,察打UUV更是可以独立自主实施反潜作战。
2 典型反潜作战样式根据装备性能特点、作战任务、战场环境、反潜体系支撑情况,潜艇与UUV协同反潜有5种典型作战样式。
1)区域封控反潜
潜艇与UUV群组成反潜体系,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。多在己方水面舰艇编队集结地、航线上的重点水域进行侦察、巡逻、情报收集,发现敌潜艇后,与反潜航空兵、水面舰艇协同驱离或实施打击。
2)要道封锁反潜
潜艇与UUV群在敌潜艇航行要道上建立反潜警戒幕,一般多在港口、水道、海峡等特定海域,对敌潜艇实施封锁、拦截和打击,使其无法突破封锁、无法抵达任务海区。
3)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。
4)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。
5)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。
反潜作战样式在战场环境、战术背景、敌我态势等方面存在不同外,在战术行动方面均是相似的。潜艇与UUV协同,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;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、兵力回收等战术行动完成反潜作战。
1)兵力部署
①确定任务兵力和分工。根据任务内容、海区、己方兵力、保障条件综合确定任务兵力,可采取集散式组网方式[4]。由1艘核潜艇、1个察打UUV(作为领导级UUV,负责UUV群的指挥管理、情报汇总、对潜数据通信、对敌潜艇打击)、1~2个通信UUV(负责编队对外通信联系和导航定位)、数个侦察型UUV(负责对敌潜艇的侦察监视和海洋环境监测)组成反潜作战群[5]。
②确定指挥协同关系。反潜作战群可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。察打UUV负责UUV群指挥和信息流转,其它UUV受察打UUV直接指挥。
③确定阵形配置。根据任务海区范围及UUV通信、探测、机动和打击能力,综合确定潜艇和各UUV位置、方位、间距。
④确定保障条件。根据任务需求和己方保障能力,确定情报、通信、探测、火力等支援保障条件,若任务海区内部署有预置平台也可视情唤醒参与任务。
⑤规划航路,下达任务。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。
2)兵力展开
①布放。潜艇依据任务UUV的不同搭载形式,根据海区环境、海流方向选择合适的航向、航速,按步骤逐一布放UUV。潜艇通过潜载控制站释放UUV,遥控其离开潜艇,UUV转入自治模式,获取潜艇GPS信息[6]。
②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-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;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[7]。
③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。
④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[8]。
3)情报获取
情报信息分为内部和外部情报信息。内部情报为潜艇和UUV群位置、工作状态及获取的水下环境、水声信号等信息[9]。外部情报信息为己方外部反潜体系的战略预判和战役侦察信息、协同保障兵力情况及掌握的敌方潜艇和其他兵力活动信息。通信UUV定时或适时通过卫星通信系统、导航系统、甚高频、水声通信中的一种或多种通信手段,将内部情报向岸基、天基、水下和水面等指控中心分发,经分析处理并与情报资源数据库比对后生成战场情况;反之,通信UUV定时或适时获取外部情报信息,通过察打UUV数据提取、融合压缩后回传潜艇,潜艇进行情报分析研判,全面掌握作战态势。
4)侦察监视
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。UUV群通过声、电、磁等手段感知发现可疑目标后,采集目标信息,按数据格式进行处理后回传至察打UUV;察打UUV依托自身数据库进行信息区分、初步识别和目标定位,将处理后数据融合压缩回传至潜艇;潜艇将目标信息与艇载数据库信息进行特征比对,同时结合目标运动要素进行综合判型,也可将目标信息通过通信路径发送至其他指控中心协助判型。潜艇在人机结合情况下,确认目标为敌潜艇后,向UUV群下达指令,以接力方式对敌潜艇持续跟踪监视,进一步获取目标信息。察打UUV可布放由光纤电缆连接的传感器节点,扩大探测范围,提高感知灵敏度和定位精度。
5)攻击决策
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[10]。潜艇根据任务情况确定决策的自动化等级,完成决策分工。目标确认后,协同察打UUV进行目指信息解算,进行攻击方式和时机选择、攻击任务分配、打击武器配置、作战时间统一、作战行动协同等作战决策,最终形成武器攻击作战方案。
6)武器攻击
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。潜艇或察打UUV根据攻击决策方案进行指挥控制,执行攻击任务的武器平台接收攻击指令和目指信息,进行武器系统管理与发射控制,完成反潜鱼雷、水雷等武器发射,对敌潜艇实施攻击,其它兵力协同配合。可根据任务需要进行多纬度、多波次攻击。
7)效果评估
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。
8)兵力回收
UUV群完成任务后,通常根据预设程序进入回收或自毁阶段。各UUV通过通信UUV获取导航信息校验自身导航数据,航行至与潜艇会合区域,完成寻的、接近、捕获对接、落位对接等一系列回收动作。察打UUV可根据任务执行情况和自身状态自主决策回收程序。
UUV已经成为各国海军博弈角力的重点领域,随着总体、智能、能源动力、导航、通信、载荷等方面技术的不断发展进步,UUV反潜作战使命将不断丰富拓展,有人+无人协同反潜作战方法也将随着装备技术发展而步入实战化研究、检验、应用的新阶段。
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