冷戰(zhàn)結(jié)束后，隨著太平洋潛艇軍備競賽的加速，全球海軍都在尋求新的反潛能力。量子磁力計(jì)和基于衛(wèi)星的光學(xué)傳感器等技術(shù)的發(fā)展導(dǎo)致人們預(yù)測，到 21 世紀(jì)中葉，潛艇可能會(huì)失去隱身優(yōu)勢。

但是，水下和水下成群的廉價(jià)無人機(jī)（無人水下航行器，或 UUV）可能對(duì)潛艇構(gòu)成最大和最直接的威脅。

蜂群無人機(jī)不同于更大、更高能力（和更昂貴）的遠(yuǎn)程自主無人車輛，相比之下，蜂群系統(tǒng)體積小、重量輕、價(jià)格便宜、數(shù)量眾多——并且像來自同一個(gè)蜂巢的蜜蜂一樣聯(lián)網(wǎng)協(xié)作。

潛艇、更大的 UUV、飛機(jī)或軍艦可以用數(shù)百個(gè)這樣的廉價(jià)和一次性無人機(jī)傳感器平臺(tái)淹沒海洋，以形成一種長航時(shí)監(jiān)視能力，可以根據(jù)新的情報(bào)和不斷變化的操作要求進(jìn)行移動(dòng)。

它們也可以通過看似非軍事的商業(yè)航運(yùn)部署，潛艇分析師彼得科茨在一篇博客文章中觀察到，水下蜂群無人機(jī)可以特別提高一些國家的監(jiān)視能力。

科茨指出，廉價(jià)且數(shù)量眾多的水下微型無人機(jī)可以在“網(wǎng)”中跨越數(shù)百英里，以檢測甚至跟蹤緩慢移動(dòng)的潛艇。

“可能性是無窮無盡的，而且成本低廉，而且可以在和平時(shí)期發(fā)生——不需要昂貴的海軍資產(chǎn)。如果發(fā)生沖突，他們可以將海軍資產(chǎn)‘提示’到我們的 [澳大利亞] 潛艇上。”

更糟糕的是，隨著潛艇狩獵無人機(jī)的成熟，它們理論上可以獲得類似于現(xiàn)有Switchblade 地面攻擊微型無人機(jī)的進(jìn)攻性神風(fēng)能力 。

無人機(jī)群的局限性

無人機(jī)群，如果投入使用，數(shù)量太多且成本太低，無法使用大多數(shù)當(dāng)前的軍事系統(tǒng)進(jìn)行有效摧毀。

但小型無人機(jī)也有很大的局限性：它們不能攜帶太多燃料或武器。這限制了它們的航程和速度，這意味著它們可能需要某種長航時(shí)母艦（或“母機(jī)”）來部署。

此外，在進(jìn)攻角色中，小型無人機(jī)的有效載荷限制意味著它們無法攜帶大型炸藥，而且很有可能導(dǎo)致潛艇癱瘓。Mark 48 重型魚雷有一個(gè) 650 磅的彈頭。相比之下，蜂擁而至的無人機(jī)可能會(huì)被限制在 20 磅或更少，這使得它們更有可能進(jìn)行破壞而不是進(jìn)行徹底的致命攻擊，類似于星球大戰(zhàn)中描繪的帽貝狀機(jī)器人。

通過密集的水介質(zhì)維持水下通信鏈接也很困難。盡管自主無人機(jī)可以繞過這個(gè)問題，但它并不能消除監(jiān)視系統(tǒng)傳輸有用數(shù)據(jù)的需要。對(duì)于攻擊性自主無人機(jī)，它還提出了是否信任潛艇的人工智能來正確評(píng)估它是否應(yīng)該發(fā)動(dòng)潛在致命攻擊的道德問題。

最后，小型 UUV 通過以非常低的速度行駛來獲得耐力。但是這些速度會(huì)使追擊或攔截以 6-12 節(jié)的速度巡航或以高達(dá) 30 節(jié)的速度沖刺的潛艇變得非常困難。

分布式水下無線傳感器網(wǎng)絡(luò) (DUWSN)

今天的蜂擁式 UUV 設(shè)計(jì)主要集中在定位水雷和水下物體。

一個(gè)例子是由 Aquabotix 開發(fā)的 3.7 磅 SwarmDiver 無人機(jī)，它可以被拋到船的一側(cè)并由人類操作員遠(yuǎn)程控制。目前的系統(tǒng)已經(jīng)應(yīng)用于反地雷任務(wù)、海底未爆彈藥回收、港口安全和港口防御。

一種可以探測水下地雷的系統(tǒng)也有可能發(fā)展為跟蹤潛艇。但是潛艇狩獵無人機(jī)需要掃描更大的區(qū)域，從而引發(fā)上述通信鏈路困難。

澳大利亞海軍研究所的科學(xué)家 Michael Kobold 和 Keith Aliberti 在一篇文章中描述了這些挑戰(zhàn)，同時(shí)建議聲學(xué)信號(hào)方法可以克服這些挑戰(zhàn)。

“然而，水下聲學(xué)通道具有大延遲和低帶寬的特點(diǎn)。此外，DUWSN 的傳感器節(jié)點(diǎn)是可移動(dòng)的，并且會(huì)由于分散和剪切而相對(duì)于彼此移動(dòng)位置，從而導(dǎo)致大量（可能成百上千）密集部署的傳感器之間的協(xié)調(diào)聯(lián)網(wǎng)成為一項(xiàng)挑戰(zhàn)?！?/p>

“傳感器節(jié)點(diǎn)通信的‘規(guī)則’，也稱為通信協(xié)議，是推進(jìn)近實(shí)時(shí)信息傳遞的關(guān)鍵。美國海軍已經(jīng)對(duì)新型網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)進(jìn)行了研究和開發(fā)，以滿足短期、時(shí)間關(guān)鍵和長期、非時(shí)間關(guān)鍵的反水雷作戰(zhàn)需求。”

海軍還在尋求空中蜂群 LOCUST 無人機(jī)（代表低成本無人機(jī)蜂群技術(shù)）以掠過海洋狩獵潛艇的低空。這些可以從巡邏機(jī)上空投下來。海軍還開發(fā)了類似大炮的地基發(fā)射系統(tǒng)，可以將多架 LOCUST 無人機(jī)快速彈射到空中。

類似于 LOCUST 的無人機(jī)如何幫助反潛行動(dòng)的一個(gè)例子是 P-8 海上巡邏機(jī)，它沒有自己的磁異常探測器 (MAD) 用于低空通過，并且通常在更高的高度運(yùn)行以采取更好地利用其其他傳感器。

然而，由 P-8 投放的小型無人機(jī)不僅可以 處理那些低空電磁掃描，還可以搜索更廣泛的區(qū)域，因?yàn)?MAD 的探測半徑相當(dāng)小。

2013 年，美海軍還測試了 Bluefin Robotics 開發(fā)的一種名為 Submarine Hold-At-Risk 或 SHARK 的無人機(jī)，這是 DARPA 名為分布式敏捷潛艇狩獵 (DASH) 的大型項(xiàng)目的一部分。

理論上，在使用無源傳感器探測到潛艇后， 將部署 SHARK 型無人機(jī) 。SHARK 然后會(huì)使用主動(dòng)聲納來持續(xù)跟蹤潛艇的運(yùn)動(dòng)。

主動(dòng)聲納 - 傳輸從水下物體反彈的聲波 - 提供比被動(dòng)聲納更好的跟蹤。但是潛艇很少使用主動(dòng)聲納，因?yàn)樗部赡茱@示自己的位置，就像在黑暗的房間里打開手電筒一樣。

因此，無人系統(tǒng)可以承擔(dān)用有源聲納跟蹤敵方潛艇的“冒險(xiǎn)”工作，而部署它的母艦仍然可以通過使用無源水聽器收聽來獲得好處。

潛艇與無人機(jī)群

未來的潛艇將需要具備對(duì)抗無人機(jī)群的能力。他們不能用有限的昂貴魚雷來攔截水下無人機(jī)，而且他們?nèi)狈ο袼鎽?zhàn)艦?zāi)菢拥慕矸烙淦鳌?/p>

然而，他們自己可以從魚雷發(fā)射管部署攔截?zé)o人機(jī)。人們可以設(shè)想一種更高端的可回收無人機(jī)，其設(shè)計(jì)目的是在潛艇前方更遠(yuǎn)的地方航行，并禁用遠(yuǎn)距離、機(jī)動(dòng)性較差的無人機(jī)或靜態(tài)監(jiān)視系統(tǒng)。這些可能會(huì)得到更便宜的一次性攔截?zé)o人機(jī)的補(bǔ)充，這些無人機(jī)也可能試圖誘騙魚雷。

在烏克蘭和敘利亞的戰(zhàn)斗中，電子戰(zhàn)也已被證明非常有效地使空中無人機(jī)失效。也許可以為潛艇使用開發(fā)類似的系統(tǒng)。

The Drive最近的一篇文章 強(qiáng)調(diào)，至少自 2013 年以來，海軍一直在研究一種稱為對(duì)抗集成傳感器的多元素簽名網(wǎng)狀仿真或 NEMESIS 的對(duì)抗系統(tǒng)。

NEMESIS 采用包括誘餌、干擾器、聲學(xué)對(duì)抗和多輸入/輸出無線電 (MIMO) 在內(nèi)的分布式系統(tǒng)來創(chuàng)建數(shù)十個(gè)假傳感器返回，以便對(duì)方操作員無法分辨哪些是真的哪些是假的。

因此，隨著傳感器變得更加多樣化和強(qiáng)大，地表上方和下方的隱身未來可能會(huì)從“隱身”而不是檢測轉(zhuǎn)變?yōu)榫哂泻侠砟繕?biāo)的傳感器過度飽和，就像一個(gè)巫師創(chuàng)造虛幻的復(fù)制品來迷惑敵人。

雖然廉價(jià)但負(fù)擔(dān)得起的集群傳感器平臺(tái)的容量迅速增加對(duì)潛艇和其他隱形平臺(tái)構(gòu)成了生存挑戰(zhàn)，但這些新系統(tǒng)可能反過來被證明容易受到同樣采用網(wǎng)絡(luò)集群技術(shù)的對(duì)策的影響。