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舰船装备

2018年国外海军装备技术发展概况

发布日期: 2019-01-23  来源:原创: 柳正华 张旭等 蓝海星智库  



  2018年,海军主战平台稳步推进更新换代,舰载电子信息、武器、海上无人系统等技术领域发展活跃。

一、多国发布顶层文件规划海军装备发展
  美国加快推进355艘舰队规模目标实现。美国海军部2月向国会提交了2019财年《30年造舰计划》。计划描绘了2050年代初期建成355艘舰队的路线图,提出将采取适当的采办策略,以更快、更经济的方式建造舰船,并将维持现在和未来工业基础放在首位。该计划通过以下方式解决海军最重要造船需求:一是在CVN 82后将航母采办间隔从5年缩短为4年,以更快达到12艘航母的目标。二是以最高优先级建造12艘“哥伦比亚”级战略核潜艇。三是将攻击型核潜艇建造速率稳定为每年2艘。四是将大型水面舰船(驱逐舰)的建造速率保持在每年2.5艘,2022财年再增加1艘等。

 

图 1  2019财年《30年造舰计划》

  印度发布顶层文件规划未来海军装备发展重点。印度国防部2月发布新版《技术展望与能力路线图》,提出海军将重点提升水下战和远征支持能力。海军除提出1艘航母、5~10艘下一代驱逐舰和护卫舰需求外,还为潜艇提出了10套综合作战系统、5套控制系统、10套动力系统、10套锂离子电池,以及至少150枚533毫米鱼雷的需求,意在提高水下作战能力。此外,还要求发展至少5艘210米长的舰队支援舰和20~25艘海上补给船,表明印度海军正考虑提高其远征支持能力。

  法国提出未来7年海军造舰计划。法国总统马克龙7月正式签署2019-2025年军事规划法案,根据该法案,海军将采办5艘护卫舰、4艘核动力攻击潜艇和9艘近海巡逻舰。

二、舰船装备稳步推进更新换代
  美航母项目稳步推进,俄法日航母计划初现端倪。美国海军“福特”级航母2号舰建造顺利推进,预计将于2019年第四季度下水。俄联合造船集团确定将于2018年底向俄国防部提交多个航母方案进行审查,一旦有方案通过,2019年将开展新航母工程设计工作。法国正式重启“核动力航空母舰”计划,相关论证工作也已展开。日本宣布正在研究将“出云”号直升机母舰改造为攻击型航母,改造资金将纳入2019年预算,并于2020年开工。

  美印俄战略核潜艇发展顺利,俄罗斯“北风”级采办数量增至14艘。美国计划2021年采购首艘“哥伦比亚”级核潜艇,并在2030年前后实现该艇部署,该级潜艇计划建造12艘。印度“歼敌者”级2号艇“觅敌者”号下水,该级潜艇计划建造6艘。俄罗斯提出将在2023年后再建造六艘955A型战略核潜艇,届时俄海军新型战略核潜艇数量将达到14艘,比原计划增加了6艘。

  美俄英法攻击型核潜艇保持较快建造进度,俄罗斯第五代核潜艇完成初步设计。英国防部授出“机敏”级攻击核潜艇7号艇建造合同,该级艇计划建造7艘,目前已服役3艘。法国订购“梭鱼”级攻击型核潜艇5号艇,该级艇首艇将于2020年投入使用。美国“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇16号艇交付,该级艇计划分7批建造58艘。俄罗斯“哈斯基”级第五代多用途核潜艇完成设计工作,计划2023年启动建造工作。

图 2  第3批“弗吉尼亚”级首艇“北达科他”号

  常规潜艇保持较热发展势头。俄罗斯“拉达”级潜艇2号艇下水,该级艇计划建造5艘。印度首艘“鲉鱼”级潜艇“卡尔瓦里”号(S-21)服役,2号艇“卡汉德里”号和3号艇“卡兰杰”号相继于2018年年初下水。日本“苍龙”级潜艇9号艇交付日本海上自卫队,该级艇共计划建造12艘,最后两艘采用锂离子电池AIP系统。韩国海军接收第7艘214型潜艇,该级艇计划建造9艘。新加坡国防部启动第二批218SG型AIP潜艇建造,首艇将于2024年交付。印度尼西亚海军接收“纳加帕萨”级潜艇2号艇,该级首艇去年8月入役。

 

图3  在水面航行的“苍龙”级潜艇首艇“苍龙”号

  水面主战舰艇受到广泛重视,发展面较广。美国海军DDG51和DDG1000均取得进展,DDG 114服役,DDG 118铺设龙骨,首艘DDG51 III型舰DDG125“杰克•卢卡斯”号开工建造,DDG126命名;DDG1000级驱逐舰2号舰交付;近海战斗舰进展顺利,12号、14号舰服役,13号、16号完成验收试验,该级舰迄今为止已服役11艘;美国海军授出FFG(X)项目概念设合同,并计划2020年开工建造。美国海军启动未来大型水面舰论证,预计将于2023-2024年启动首舰采购,该舰设计将吸收DDG51 III型和DDG1000的一些设计特点,并装备“宙斯盾”基线10作战系统和防空反导雷达。其他国家驱护舰也取得了不同进展,俄罗斯海军接收11356型护卫舰3号舰。法国反潜型欧洲多功能护卫舰5号舰完成首次海试,预计2019年交付法国海军,法国海军计划建造8艘该级舰,包括6艘反潜型和2艘防空型。日本“朝日”级驱逐舰首舰交付,该级舰共计划建造2艘;韩国海军接收“大邱”级护卫舰首舰,该级舰计划建造8艘;新加坡“独立”级近海战斗舰6号舰下水,前4艘已服役;澳大利亚海军选定BAE系统公司完成9艘新型护卫舰的设计和建造。印度和俄罗斯签署了四艘11356型护卫舰采购合同。

三、国外舰艇动力技术问题、改造和突破并存
  美俄解决各自燃气轮机发展问题。美国“朱姆沃尔特”级2号舰在接收海试中主推进燃气轮机涡轮动叶损坏,巴斯钢铁船厂已更换了一台MT30燃气轮机。美海军称,需拆除损坏发动机并开展彻底分析后,才能知道损坏的原因。俄罗斯方面,土星科研联合体完成了对三款舰用燃气轮机的试验和调整,并准备批量生产,包括:М90ФР(功率-27500马力),Агрегат-ДКВП(功率-10000马力)和М70ФРУ-Р(功率-14000马力)。

  美“阿利•伯克”级驱逐舰机电混合改造遇阻。美国海军在一项声明中称,取消34艘“阿利•伯克”级ⅡA型驱逐舰的机电混合推进改造项目,仅保留DDG-103“特鲁斯顿”号一艘应用该技术。美海军将监测和评估系统的运行使用情况,研究技术的有效性,为未来是否继续部署该系统提供决策支撑。

  英国稳步推进驱逐舰电力改进计划。英国BAE系统公司领导的工业团队获得英国国防部价值1.6亿英镑(2.24亿美元)的合同,承担英国国防部PIP电力改进计划,将45型驱逐舰现有的两个柴油发电机组更换为三个更大的机组。45型驱逐舰采用综合电力系统,此前在高温环境下出现了严重的推进系统故障。首舰改造将于2021年完成,其余将在21世纪20年代逐步完成。

四、新研与改进并举,提升武器系统作战能力
  积极推进新型武器系统发展。高能武器方面,美国洛•马公司1月获得价值约1.5亿美元水面舰激光武器系统合同,以在2020财年为海军开发、生产和交付2套高能激光杀伤监视系统(HELIOS)。俄罗斯新一代高能激光武器系统研发工作取得进展,并发布相关影像资料。导弹方面,巴西MTC-300“斗牛士”巡航导弹3月进入最后研发阶段。欧洲导弹集团“海毒液”反舰导弹4月完成了第二次研发试射。欧洲导弹集团“陆上拦截者”防空导弹系统6月完成首次试射。鱼雷方面,印度国防部国防研究与发展组织4月向印度海军移交了自主研制的Varunastra重型鱼雷,该鱼雷由DRDO海军科学和技术实验室研发,国产化率高达95%。希腊海军5月发布了一则采购重型鱼雷的信息,对新型鱼雷给出了以下基本要求:能对抗水面舰艇和潜艇,采用主/被动自导、近炸或触发引信,最大航速超过50节, 发射深度超过400米, 重定向/攻击阶段可自动调速和变深, 具有识别和欺骗现代电子干扰对抗措施的能力。俄罗斯军方6月表示正在考虑研制核鱼雷,该雷重40吨,携带一枚1亿吨当量的热核弹头,能制造人造海啸,可对沿海地区造成严重破坏。

  大力通过技术植入提升武器系统性能。美国授予雷声公司7700万美元合同,开始小批量生产“改进型海麻雀”Block2导弹,标志着该导弹基本完成工程研发工作。与现役“改进型海麻雀”导弹相比,Block2型导弹使用了全新主动雷达导引头技术,并更新了弹载数据链,提高了导弹对抗掠海目标的能力。法国海军表示将于2019年接收“飞鱼”MM40 Block 3升级型导弹,该导弹采用了新型相干主动射频导引头可显著提升导弹目标选择和电子对抗性能。瑞典萨博公司在7月举行的法恩伯勒国际航展上发布了RBS15下一代反舰导弹系统,该导弹相对于上一代增加了射程、改进了导引头,采用惯性+GPS+主动雷达的综合制导方式,可打击移动式海上目标和固定式陆上目标,具有适应高海情的掠海飞行、全天候作战、再攻击、末段高机动突防、多导弹同时攻击同一目标、数据链传输和先进电子防护能力。美国海军计划大规模升级Mk48鱼雷,改进后的新型鱼雷称为Mk48“先进能力鱼雷”。该雷将采用一系列新技术,如先进声纳、全数字导航与控制、数字线导和新型推进系统等,可在浅水和非常浅的沿岸水域及传统深水环境发射,预计于2024年后服役。以色列海军Kaved新型重型鱼雷成功完成了系统测试并服役。该雷采用软件可不断升级的数字化制导系统,航深达数百米,具有精确攻击能力和较远航程。意大利国防部3月计划发展“奥托马特”增程型Mk2E反舰导弹,将使用新型固体推进发动机,重新设计弹体,采用全新导引头等,提升导弹射程、打击精度和生存能力等。

五、雷达、水下探测与通信、导航技术蓬勃发展
  多国在针对高速、复杂环境目标的雷达探测技术方面开始探索或取得突破。美国海军发布合成孔径雷达研发项目意见征询书,计划研发软件定义的多波段合成孔径雷达,利用传感器数据流,提高射频感知等能力,开辟使用随机信号处理技术开展无源探测新途径。法国泰利斯公司推出NS50水面舰四坐标有源相控阵对空/对海监视雷达,该雷达除提供目标方位、距离和高度信息外,还能深度分析目标多普勒等特征,与三坐标或二坐标雷达相比,具有更强对空/对海探测、跟踪、识别能力。瑞典在“海上长颈鹿”4A雷达上采用了下一代跟踪及扫描技术,增加了雷达高超声速目标探测与跟踪能力,使其任意条件下均能在1秒内开始跟踪任意数量目标,包括隐身目标。

  美法日等国积极谋求发展新型声纳和研发创新性水下探测技术。美国DARPA分别授予系统与技术研究公司和应用物理科学公司1210万美元和620万美元“声学通道战术开发应用”项目第一阶段合同,研发分布式相控阵声纳探测技术,提高信噪比,未来可实现声纳的分布式部署。美海军寻求发展空中部署被动浮标技术,以探测、识别、跟踪新一代极安静型潜艇。法国国防采办局授予泰利斯公司为期42个月的合同,为第三代弹道导弹核潜艇研发新型声纳,该声纳将采用自适应阵列处理技术、威胁分类算法等新技术,综合探测性能将显著提升。日法两国计划在2018年度正式开展新型声纳技术的联合研发,探测布设在海底的水雷,提升防卫能力,新型声纳将集成日本优异的水雷探测及法国高频声纳的图像显示技术,具备较高的探测性能。韩国设计并利用3D打印技术制出一款新型传感器,效仿水中生物的触须来探测目标、监测水下漩涡,跟踪精度较高。瑞典研究发现激光探测和测距仪可作为声纳的补充,用于探测和识别水下目标,尤其是在浅水区域、环境复杂的海洋区域、不易接近的区域等。

  美国水下、跨介质通信技术取得突破。美国发现利用声波传播产生的动态旋转携带信息,可提高某一特定频率通信容量,有望将水声通信能力从纯文本信息传输提升到高清视频信息传输。美国演示验证窄光束水下激光通信技术,水池试验结果表明,收发终端可在1秒内完成精确波束指向和快速连接,通信速率为数兆比特/秒到数吉比特/秒,通信距离为数十米到数百米。美国利用毫米波雷达探测水声信号对水面造成的微小振动,构建“平移声学-射频”通信链路,首次实现水下节点直接与空中节点的跨介质通信,通信速率可达400bps。

  不依赖卫星是导航技术的重点发展方向。韩国提出基于双曲调频信号技术的无人潜航器定位方法,使多个锚定节点能在互不冲突的情况下同时向无人潜航器传输数据,从而消除媒体访问控制延迟,提高定位精度,经检测后,该方式与利用GPS信号获得的真值相差仅数米。美国参考螳螂虾眼睛的生理结构,研制出偏振敏感成像器,可基于水下偏振光实现导航功能。

六、海上无人系统装备与技术获得快速发展
  海上无人系统继续保持较高发展热度,多型装备接近或开始部署。美国国防先期研究计划局完成反潜战持续跟踪无人艇项目开发,并将“海上猎手”原型艇移交美国海军研究署,以用于后者的“中等排水量无人水面艇”(MDUSV)项目研发。美国MQ-8C无人直升机完成初始作战试验与鉴定,验证了与近海战斗舰协同完成情报收集、目标识别等任务的能力;美国“刀鱼”无人潜航器完成海上验收试验。英法联合“海上反水雷项目”的无人水面艇样机在法国布雷斯特进行测试。英国海军接收首艘“轻骑兵”远程联合感应扫雷无人水面艇。新加坡海军公布其正在研发3型无人水面艇,用于执行巡逻、水雷探测及水雷拆除等任务。俄海军第二代无人潜航器“克拉维辛”-2进行试验。

 

图4  反潜持续跟踪无人艇

 

图5  MQ-8C无人机

  积极开展无人潜航器关键技术研发。美国海军正在研发用于定位和控制的网关浮标,浮标将和无人潜航器一起工作,使操作人员能跟踪、监控无人潜航器,与其通信并下达指令,实现信息共享。SCALABLE网络技术公司正在为美国海军“前沿部署能源与通信基地”项目研发高保真水下通信技术。泰莱达能源系统公司的“水下悬浮充电节点”样机在美海军组织的“先进海军技术演习”中完成水下演示验证,该样机发电功率16千瓦,是目前输出功率最大、功能集成度最高的水下充电站样机,实用后可有效解决无人潜航器长期部署和隐蔽作战面临的能源补给和信息传输问题,显著提升无人潜航器实战能力。加拿大政府授予Cellula机器人公司合同以研发新兴燃料电池,提高无人潜航器水下续航力。

七、不断推出或启动新型探测系统研制,提升态势感知能力
  多国启动或推出多型新型雷达系统。1月,美国海军发布合成孔径雷达研发项目意见征询书,研发软件定义的多波段合成孔径雷达,利用传感器数据流,提高射频感知等能力,开辟使用随机信号处理技术开展无源探测的新途径。5月,法国首部多功能模块化“海火”雷达开始生产,该雷达拥有360°视场,可同时跟踪800个目标,对空探测距离达500千米,对海探测距离达80千米,具备远距离3D监视、水平搜索、对海监视能力,能预警常规和新兴空/海威胁,兼容ASTER中程防空火控系统和舰炮武器系统,将装备“未来中型护卫舰”。10月,德国莱茵金属防务公司推出“厄利孔海上卫士BIAX”海军雷达跟踪与火控系统,该雷达充分利用现代化信号处理和功率管理技术,设计紧凑,性能出色,可应对快速移动的空中目标,包括高机动性反舰导弹。同月,法国泰利斯公司推出NS50水面舰四坐标有源相控阵对空/对海监视雷达。该雷达除提供目标方位、距离和高度信息外,还能深度分析目标多普勒等特征,延长每次扫描目标驻留时间,与三坐标或二坐标雷达相比,具有更强对空/对海探测、跟踪、识别能力。11月,瑞典在“海上长颈鹿”4A雷达上采用了下一代跟踪及扫描技术,增加了雷达高超声速目标探测与跟踪能力,使其任意条件下均能在1秒内开始跟踪任意数量目标,包括隐身目标。

  美法日等国谋求发展新型声纳系统。同月,法国国防采办局授予泰利斯公司为期42个月的合同,为第三代弹道导弹核潜艇研发新型声纳,该声纳将采用自适应阵列处理技术、威胁分类算法等新技术,综合探测性能将显著提升。日法两国计划在2018年度正式开展新型声纳技术的联合研发,探测布设在海底的水雷,提升防卫能力,新型声纳将集成日本优异的水雷探测及法国高频声纳的图像显示技术,具备较高的探测性能。9月,美海军寻求发展空中部署被动浮标技术,以探测、识别、跟踪新一代极安静型潜艇。

八、新研与改进并举,提升武器系统作战能力
  积极推进新型武器系统发展。高能武器方面,1月,美国洛•马公司获得价值约1.5亿美元水面舰激光武器系统合同,以在2020财年为海军开发、生产和交付2套高能激光杀伤监视系统(HELIOS)。3月,俄罗斯新一代高能激光武器系统研发工作取得进展,并发布相关影像资料。新型导弹方面,3月,巴西MTC-300“斗牛士”巡航导弹进入最后研发阶段。4月,欧洲导弹集团“海毒液”反舰导弹完成了第二次研发试射。6月,欧洲导弹集团“陆上拦截者”防空导弹系统完成首次试射。鱼雷方面,4月,印度国防部国防研究与发展组织向印度海军移交了自主研制的Varunastra重型鱼雷,该雷由DRDO海军科学和技术实验室研发,国产化率高达95%。5月,希腊海军发布了一则采购重型鱼雷的信息,对新型鱼雷给出了以下基本要求:能对抗水面舰艇和潜艇,采用主/被动自导、近炸或触发引信,最大航速超过50节, 发射深度超过400米, 重定向/攻击阶段可自动调速和变深, 具有识别和欺骗现代电子干扰对抗措施的能力。6月,俄罗斯军方表示正在考虑研制核鱼雷,该雷重40吨,携带一枚1亿吨当量的热核弹头,能制造人造海啸,可对沿海地区造成严重破坏。

  注重通过新技术植入提升武器系统性能。导弹方面,3月,意大利国防部计划发展“奥托马特”增程型Mk2E反舰导弹,将使用新型固体推进发动机,重新设计弹体,采用全新导引头等,提升导弹射程、打击精度和生存能力等。5月,美国授予雷声公司7700万美元合同,开始小批量生产“改进型海麻雀”Block2导弹,标志着“改进型海麻雀” Block2导弹基本完成工程研发工作。与现役“改进型海麻雀”导弹相比,Block2型导弹使用了全新主动雷达导引头技术,并更新了弹载数据链,提高了导弹对抗掠海目标的能力。7月,瑞典萨博公司在2018法恩伯勒国际航展上发布了RBS15下一代反舰导弹系统。该导弹相对于上一代增加了射程、改进了导引头,采用惯性+GPS+主动雷达的综合制导方式,可打击移动式海上目标和固定式陆上目标,具有适应高海情的掠海飞行、全天候作战、再攻击、末段高机动突防、多导弹同时攻击同一目标、数据链传输和先进电子防护能力。10月,法国海军表示将于2019年接收MBDA公司的“飞鱼”MM40 Block 3升级型导弹,该导弹采用了新型相干主动射频导引头可显著提升导弹目标选择和电子对抗性能。鱼雷方面,6月,美国海军计划大规模升级Mk48鱼雷,改进后的新型鱼雷称为Mk48“先进能力鱼雷”。该雷将采用一系列新技术,如先进声纳、全数字导航与控制、数字线导和新型推进系统等,可在浅水和非常浅的沿岸水域及传统深水环境发射,预计于2024年后服役。同月,以色列海军Kaved新型重型鱼雷成功完成了系统测试并服役。该雷采用软件可不断升级的数字化制导系统,航深达数百米,具有精确攻击能力和较远航程。

九、无人系统保持快速发展,多型系统开展试验或交付
  美俄大型无人潜航器进展顺利。2月,美海军获得3018万美元经费,用于超大型无人潜航器(XLUUV)的研制,其中1276万美元专用于指挥和控制,其余经费用于水下能源(含适用于超大型潜航器的先进能源解决方案)的研究与开发、试验与鉴定。美海军计划2022年能成功从超大型潜航器上发射水下武器及非致命有效载荷,以支持情报、监视、侦察和打击任务。5月,俄海军第2代大型无人潜航器“大键琴”-2 进行了海试,相较于外形酷似鱼雷的第1代“大键琴-1”,“大键琴-2”尺寸和重量更大,更像1艘小潜艇,长约7米,直径近1米,重量约4吨,下潜深度达6000米,可搭载更多先进装备。

  多型无人系统开展试验或交付。5月,英国皇家海军接收了首艘配备远程联合感应扫雷系统的无人水面艇––“轻骑兵”无人艇。6月,美国“刀鱼”无人潜航器在马萨诸塞州沿海成功完成海上验收试验,“刀鱼”是通用动力公司在“金枪鱼”-21深水无人潜航器基础上研制,是近海战斗舰反水雷任务包的重要组成部分,试验证明“刀鱼”可在高杂波环境中检测、分类并识别水雷。8月,经过6个多月的选择,美国国防部最终从波音、洛•马和通用原子公司三家竞标方案,选择了波音公司的方案作为MQ-25“黄貂鱼”无人加油机的设计方案;美国海军2019财年预算申请了7.19亿美元经费用于项目开发和第一批次4架飞机生产;MQ-25用于舰载战斗机的空中加油,并具备情报、监视和侦察能力,计划2019年首飞,2024年具备初始作战能力。

十、大力推动关键技术发展,多项技术取得进展
  德国、法国、韩国相继研发出常规潜艇锂离子电池。10月,德国蒂森克虏伯海事系统公司与法国帅福得公司合作研发出了新型潜艇锂离子电池系统,并在2018年的欧洲海军展会上首次展出。电池的设计符合海洋环境使用、安全性和电化学安全要求,并已通过一系列试验,证实了电池本体和系统层面上的安全性。电池将由TÜV Rheinland开展认证测试,2019年还将在蒂森克虏伯海事系统公司的基尔基地开展上艇测试。同月,在法国武器装备总署资助下,法国舰艇装备集团(原DCNS公司)、帅福得公司、CEA科技公司和EDF公司联合研发出名为LIBRT的锂离子电池系统。LIBRT锂离子电池系统的储能量是现役铅酸电池的两倍,同时还可显著缩短充电时间。11月,韩国三星SDI公司等6家公司和韩国电子技术研究所等5个研究机构联合研发出潜艇锂离子电池,并通过技术成熟度评估(TRA),将装备第二批KSS-III潜艇。KSS-III潜艇由大宇造船和海洋工程公司建造,韩华陆上系统公司负责将电池模块和其他组件集成到潜艇上。

  美海军积极开展先进鱼雷推进技术研发。3月,美海军研究署授予DRS系统公司700万美元合同,为鱼雷先进推进系统项目研发紧凑型铝-氧化银电动力推进系统,提高鱼雷航程。6月,美海军研究署授予航空喷气洛克达因公司260万美元合同,为鱼雷先进推进系统项目研发推进系统样机,探索提高Mk48型鱼雷奥托燃料发动机效率的可能性。

  积极开展无人系统关键技术研发。控制与通信技术方面,Hydronalix公司正在为美国海军研发用于定位和控制的网关浮标,浮标将和无人潜航器一起工作,使操作人员能跟踪、监控无人潜航器,与其通信并下达指令,实现信息共享。SCALABLE网络技术公司正在为美国海军“前沿部署能源与通信基地”项目研发高保真水下通信技术。动力能源技术方面,通用原子电磁系统公司正在为美海军大排量无人潜航器研制先进型永磁推进电机。4月,加拿大政府授予Cellula机器人公司合同以研发新兴燃料电池,提高无人潜航器水下续航力。8月,泰莱达能源系统公司的“水下悬浮充电节点”样机在美海军组织的“先进海军技术演习”中完成水下演示验证,该样机发电功率16千瓦,是目前输出功率最大、功能集成度最高的水下充电站样机,实用后可有效解决无人潜航器长期部署和隐蔽作战面临的能源补给和信息传输问题,显著提升无人潜航器实战能力。

十一、新兴前沿技术不断取得突破
  多国积极开展新型探测、导航系统研发。水下探测方面,1月,韩国设计并利用3D打印技术制出一款新型传感器,效仿水中生物的触须来探测目标、监测水下漩涡,跟踪精度较高。2月,美国DARPA分别授予系统与技术研究公司和应用物理科学公司1210万美元和620万美元“声学通道战术开发应用”项目第一阶段合同,研发分布式相控阵声纳探测技术,提高信噪比,未来可实现声纳的分布式部署。7月,瑞典研究发现激光探测和测距仪可作为声纳的补充,用于探测和识别水下目标,尤其是在浅水区域、环境复杂的海洋区域、不易接近的区域等。

  不依赖卫星是导航技术的重点发展方向。1月,韩国提出基于双曲调频信号技术的无人潜航器定位方法,使多个锚定节点能在互不冲突的情况下同时向无人潜航器传输数据,从而消除媒体访问控制延迟,提高定位精度,经检测后,该方式与利用GPS信号获得的真值相差仅数米。5月,美国参考螳螂虾眼睛的生理结构,研制出偏振敏感成像器,可基于水下偏振光实现导航功能。

  美国水下、跨介质通信技术取得突破。未来水下作战模式中,将形成海-空-天一体化协同作战网络。目前,水面高速通信已基本实现,但由于水下信号传播的天然障碍,水下各平台、传感器间的通信问题和水面、水下间的跨域通信问题,却一直难以实现。在此背景下,研发新型水下通信技术,成为各国关注的重点,美国在该领域处于技术领先地位。2018年,美国继续引领水下、水下水面跨介质通信技术的发展,并取得一定突破,如发现新型声波传播技术,完成窄光束水下激光通信技术演示验证,首次实现水下空中跨介质通信等。7月,美国发现利用声波传播产生的动态旋转携带信息,可提高某一特定频率通信容量,有望将水声通信能力从纯文本信息传输提升到高清视频信息传输。8月,美国演示验证窄光束水下激光通信技术,水池试验结果表明,收发终端可在1秒内完成精确波束指向和快速连接,通信速率为数兆比特/秒到数吉比特/秒,通信距离为数十米到数百米。同月美国利用毫米波雷达探测水声信号对水面造成的微小振动,构建“平移声学-射频”通信链路,首次实现水下节点直接与空中节点的跨介质通信,通信速率可达400bps。

(蓝海星:柳正华 张旭 王晓静 马晓晨)

 


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