水下无人装备发展现状及关键技术有哪些？

水下无人装备是海洋军事竞争新的制高点之一，是赢得新时代水下攻防对抗的重要保障。

随着科 技的进步，现代战争形态已逐步完成从机械化向信息化的过渡，正加速向智能化转变，世界军事 强国均大力推动智能化、无人化作战装备发展。在最近几场高新技术局部战争中，大量无人作战 装备涌向战场并发挥主导作用。在现代海军装备领域，无人化同样是最重要的命题之一，水下无 人作战系统可充分利用海洋的隐蔽特性与立体空间优势，在节点任务执行的基础上，依托网络信 息中心，形成集群协同作战能力。 典型的水下无人装备主要有无人水下航行器（unmanned undersea vehicle, UUV）和水下无人 预置系统。UUV 具有效费比高、隐身性能好、作战用途广和智能程度高等优势, 能有效避免人员 伤亡，可深入恶劣、危险环境执行多种军事作战任务，将深刻影响和改变未来海上作战样式，是 未来智能化战争中重要的新质作战装备。水下无人预置系统是一类预先部署在近海或深远海重要 航道、敌周边要地等前沿作战海域，可在水下长期待机、远程唤醒的全自主作战的新概念水下无 人装备。水下无人预置系统包括水下预置武器和水下预置基础设施，水下无人预置系统搭载载荷 丰富多样，具有潜伏时间长、广域分布、隐蔽性好及响应快速等优点，已成为未来水下攻防对抗 体系的重要组成部分。

近年来，美国、俄罗斯和欧洲等国家和地区都在积极推动水下无人自主和跨域协同作战能力生成。 自 1994 年以来， 美国先后发布了 十余份无人作战系统发展规划文件，包括《无人航行器主计 划》、《无人系统发展路线图》等顶层战略规划文件，为水下无人装备的发展确定了多层次、全 方位、体系化的基本框架。美国国防科学委员会在 2016 年 10 月发布的《下一代无人水下系统》 执行摘要中提出了新型水下无人系统概念，给出了 4 项潜在参考任务：控制咽喉要道、阻断水面 作战群、作战欺骗、反潜战。

发展至今，美国的 UUV 呈现出明显的系列化特征, 较有代表性的如 Bluefin 系列、REMUS 系列和 Iver 系列等，各系列均依据不同口径、不同功能、不同承载量需求而设计。水下预置武器系统比 较典型的有 “浮沉载荷(upward falling payload, UFP)”、“海德拉 Hydra”系统。水下预置基础 设施主要有水下监听网络系统、水下声学通信网络、水下导航网络和水下能源自给系统等。

我国UUV虽起步较晚，但卓有成效，呈现出系列化、大海深、长航时、高性能和高仿生的特点。 在系列化方面, 中科院沈阳自动化研究所先后研制了CR系列和“潜龙”系列UUV；大海深方面， 天津大学研制的“海燕-X”号于 2020 年完成了水下 10619 米持续现场观测，哈尔滨工程大学研 制的“悟空”号于 2021 年实现了 10896m 水深独立工作；长航时方面，天津大学研制的“海燕L”号于 2018 年挑战了水下续航 4 个月；高性能方面，哈尔滨工程大学联合中科院研制的 HSU001 号集侦查、监视于一体，“悟空”号实现了水下 15km 高容量可靠信息传输，“海燕” 系列在极端环境中完成了可靠性观测；高仿生方面，西北工业大学研制的仿蝠鲼 UUV 具备滑扑一 体自主变形能力, 实现了与鱼类和谐混游。

随着单体 UUV 技术发展成熟，UUV 开始向集群化方向发展。集群形式主要有同构集群和异构集 群 2 种，同构集群为多个相同型号单体 UUV 协同完成通信、指挥控制与决策而组成的群组，异构 集群则为与其他无人系统组网成组，通过分布式态势感知和信息共享协同完成作战任务。从美军 水下无人装备发展规划来看，2004 年 以前仅有“水下无人潜航器”，2007 年以后开始出 现“水 下无人作战系统”的概念，2010 年提出水下 无人装备的联合作战融入能力。例如：美军的水下 无人区域监控项目，包括近海持久监视系统、深海监视网、分布式敏捷反潜系统，均是由大量异 构 UUV 配合水下固定节点和漂浮移动节点共同组成的不同网络体系。

水下无人装备要形成有效作战力量涉及不同领域的多项关键技术。（1）平台技术包括总体设计 技术（以作战需求为牵引的总体设计与系统集成、深海长时耐压防腐技术）、能源动力技术（高 比能能源系统、深远海能源自持及补给技术）、布放回收技术（布放/回收流体动力、布放/回收 协调控制、近距离精确导引对准）。（2）信息技术包括导航定位技术（惯性导航、声学导航、 水下地理信息辅助导航）、探测识别技术（声光、激光、电磁、合成孔径声呐探测及传感器组合 阵列的优化部署）、通信组网技术（不同平台组网技术、水下数据链、远程激活技术）、探测通 信一体化技术。

（3）智能技术包括平台智能化技术（智能环境感知、智能自主决策、故障诊断 与容错控制）、智能集群协同技术（态势感知与信息共享、集群智能决策与控制、无人集群智能 演进）。 未来美军水下无人作战部队发展的趋势是成立水下无人舰队。1997 年美军成立了第 1 个水下无人 艇分队。 2017 年，在美国华盛顿组建了第 1 水下无人艇中队（UUVRON-1），由第 5 潜艇发展 中队指挥与管理。UUVRON-1 的成立对美军具有里程碑意义，展示了美国海军对于未来水下无人 作战的期待。2021 年美军宣布在位于加利福尼亚州的韦内姆港作战中心建立无人系统设施枢纽。 2022 年，美军建立第 2 水下无人艇中队（UUVRON-2）作为 UUVRON-1 的补充，并将 UUVRON-1 从第 5 潜艇发展中队分离出来，成为独立的指挥力量部署到圣地亚哥。如果说美军 UUVRON-1 的主要任务是 UUV 的研究、开发和测试评估，那么 UUVRON-2 的组建将具有实战 应用意义的，也标志着美军向水下无人舰队的目标迈进了一大步。