人工智能加持 無人潛航器“進化”
                                                                        來源:科普時報
                                                                        作者:范 陽
                                                                        發布時間:2025-04-17
                                                                        瀏覽次數:1182

                                                                        澳大利亞“幽靈鯊”無人潛航器


                                                                        俄羅斯“波塞冬”無人潛航器

                                                                        版權歸原作者所有,如有侵權,請聯系我們

                                                                        裝備前沿

                                                                        日前,美國國會研究服務報告處發布《海軍大型無人水面和水下航行器:國會背景和問題》報告,詳細介紹了美海軍在中、大型無人船和超大型無人潛航器等裝備的開發及購買規劃。

                                                                        2024年11月21日,美國海軍第3水下無人潛航器中隊接收“虎鯨”超大型無人潛航器XLE-1。

                                                                        除“虎鯨”外,美海軍還有“刀魚”“蝠鲼(fèn)”等30多種水下無人潛航器,俄羅斯、澳大利亞、挪威等均在加快推進無人潛航器的發展。

                                                                        作為一款能夠靠遙控或自動控制來執行水下自主航行任務的智能化裝置,無人潛航器具有隱蔽性強、風險性低、可靈活部署等特點,在現代海戰中頗受青睞。如今,隨著人工智能(AI)蓬勃發展,無人潛航器與AI相結合的趨勢逐漸顯現,大大增強了其在執行多樣化任務中的適應能力。

                                                                        可自主偵察復雜環境

                                                                        無人潛航器能夠隱蔽滲透敵方控制水域,通過聲吶、慣性導航和AI算法,實時構建海底地形圖并精確定位,同步分析洋流、水溫等環境數據,調整航行路徑,達到自主導航與路徑規劃功能。

                                                                        利用AI技術,無人潛航器也能分析偵察目標與實時環境變化,動態調整任務優先等級,實現任務最優解。同時,數據傳輸也能更加安全,通過AI生成動態加密密鑰、壓縮關鍵數據,優先回傳高價值情報信息。

                                                                        俄羅斯“波塞冬”核動力潛航器通過數百萬次模擬對抗,學習隱蔽突防策略,能夠在戰場環境中自主繞過反潛網,在速度、隱蔽性和能源消耗等多目標間優化。例如,犧牲航速來降低噪聲,從而避開主動聲吶探測區域。

                                                                        澳大利亞“幽靈鯊”無人潛航器結合量子技術與AI,能夠實現信息傳輸絕對安全性,實時分析水下聲學環境(如敵方干擾、海洋噪聲),自動切換最優頻段。

                                                                        多樣化實現排雷反潛

                                                                        利用AI,無人潛航器可實現群體協作、編隊控制及協同追蹤潛艇等功能。戰爭中,無人潛航器可以利用提前準備的水雷數據集預先訓練模型,再通過實戰數據微調以適應敵軍新型水雷。硬件方面,裝配先進的AI芯片與傳感器,本地化完成識別并標記敵方艦隊布設的水雷,盡可能減少通信依賴,展現了低成本無人系統在現代海戰中的重要作用。

                                                                        美國“分布式傳感器網絡”項目通過部署數十艘小型無人潛航器組成陣列,將AI集群算法與多域協同等元素結合,相互之間協同感知、共享數據,實時分析各節點狀態,動態調整網絡結構,能夠避免單一節點無法鎖定目標,導致持續追蹤目標效能降低的風險。

                                                                        開啟新型特種作戰模式

                                                                        通過AI評估目標威脅等級,經授權后,無人潛航器可自主判定攻擊時機,大大增加特種作戰任務成功率。但是,利用AI進行自主性攻擊存在失控及社會性風險。在突襲作戰中,無人潛航器運用AI聲學欺騙技術,能夠自主學習模擬虛假聲紋信號,迷惑敵方聲吶,從而潛入敵軍后方陣地實施攻擊。

                                                                        美國“虎鯨”無人潛航器采用開放系統架構設計,可搭載電子戰設備和水雷傳感器。其官方定義的作戰能力涵蓋“軍事欺騙”任務,能夠模擬虛假潛艇信號,誘使敵方調整兵力部署,暴露偵察優先級,迫使敵方艦機頻繁啟動高能耗主動聲吶,消耗其作戰耐力,還能為己方潛艇提供“聲學煙霧彈”,助其隱蔽或撤離。

                                                                        優化水下救援行動策略

                                                                        無人潛航器能夠通過AI預測任務需求,根據水下環境變化,自動調節推進系統功率和傳感器采樣頻率,優化電池使用效率,實現延長水下搜尋救援時間的目的。無人潛航器在水下出現故障等突發狀況時,也能夠通過AI診斷分析數據,預測機械故障并啟動自我修復程序,并且,每次任務完成后自動復盤總結,優化下一次行動策略。

                                                                        挪威“HUGIN”無人潛航器通過AI算法和實時環境感知動態調整航線,規避海底障礙物并優化能源消耗。通過學習模型分析聲吶波形、電壓波動等數據,可識別海底基礎設施的腐蝕、結構損壞等潛在風險。例如,在油氣管道監測中提前預警微短路或泄漏前兆信號。

                                                                        當前,AI正推動無人潛航器從“遙控工具”向“智能代理”躍遷,其軍事應用可能顛覆傳統海戰規則。但是,AI在無人潛航器上的運用也面臨著一系列問題與挑戰。比如,在復雜水下環境中,存在通信延遲、AI硬件受限、算法缺陷等問題,并且完全自主攻擊型的無人潛航器還有可能違反相關國際法公約,引發社會爭議,這一系列問題均有待進一步完善。

                                                                        (作者單位:中國人民解放軍92326部隊)

                                                                        本版圖片均由作者提供


                                                                        聽說,打賞我的人最后都找到了真愛。
                                                                        做科普,我們是認真的!
                                                                        掃描關注深i科普公眾號
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