人工智能加持 無(wú)人潛航器“進(jìn)化”
來(lái)源:科普時(shí)報
發(fā)布時(shí)間:2025-04-17
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澳大利亞“幽靈鯊”無(wú)人潛航器


俄羅斯“波塞冬”無(wú)人潛航器

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裝備前沿

日前,美國國會(huì )研究服務(wù)報告處發(fā)布《海軍大型無(wú)人水面和水下航行器:國會(huì )背景和問(wèn)題》報告,詳細介紹了美海軍在中、大型無(wú)人船和超大型無(wú)人潛航器等裝備的開(kāi)發(fā)及購買(mǎi)規劃。

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

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

作為一款能夠靠遙控或自動(dòng)控制來(lái)執行水下自主航行任務(wù)的智能化裝置,無(wú)人潛航器具有隱蔽性強、風(fēng)險性低、可靈活部署等特點(diǎn),在現代海戰中頗受青睞。如今,隨著(zhù)人工智能(AI)蓬勃發(fā)展,無(wú)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(wù)中的適應能力。

可自主偵察復雜環(huán)境

無(wú)人潛航器能夠隱蔽滲透敵方控制水域,通過(guò)聲吶、慣性導航和AI算法,實(shí)時(shí)構建海底地形圖并精確定位,同步分析洋流、水溫等環(huán)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(shù),無(wú)人潛航器也能分析偵察目標與實(shí)時(shí)環(huán)境變化,動(dòng)態(tài)調整任務(wù)優(yōu)先等級,實(shí)現任務(wù)最優(yōu)解。同時(shí),數據傳輸也能更加安全,通過(guò)AI生成動(dòng)態(tài)加密密鑰、壓縮關(guān)鍵數據,優(yōu)先回傳高價(jià)值情報信息。

俄羅斯“波塞冬”核動(dòng)力潛航器通過(guò)數百萬(wàn)次模擬對抗,學(xué)習隱蔽突防策略,能夠在戰場(chǎng)環(huán)境中自主繞過(guò)反潛網(wǎng),在速度、隱蔽性和能源消耗等多目標間優(yōu)化。例如,犧牲航速來(lái)降低噪聲,從而避開(kāi)主動(dòng)聲吶探測區域。

澳大利亞“幽靈鯊”無(wú)人潛航器結合量子技術(shù)與AI,能夠實(shí)現信息傳輸絕對安全性,實(shí)時(shí)分析水下聲學(xué)環(huán)境(如敵方干擾、海洋噪聲),自動(dòng)切換最優(yōu)頻段。

多樣化實(shí)現排雷反潛

利用AI,無(wú)人潛航器可實(shí)現群體協(xié)作、編隊控制及協(xié)同追蹤潛艇等功能。戰爭中,無(wú)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(guò)實(shí)戰數據微調以適應敵軍新型水雷。硬件方面,裝配先進(jìn)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(lài),展現了低成本無(wú)人系統在現代海戰中的重要作用。

美國“分布式傳感器網(wǎng)絡(luò )”項目通過(guò)部署數十艘小型無(wú)人潛航器組成陣列,將AI集群算法與多域協(xié)同等元素結合,相互之間協(xié)同感知、共享數據,實(shí)時(shí)分析各節點(diǎn)狀態(tài),動(dòng)態(tài)調整網(wǎng)絡(luò )結構,能夠避免單一節點(diǎn)無(wú)法鎖定目標,導致持續追蹤目標效能降低的風(fēng)險。

開(kāi)啟新型特種作戰模式

通過(guò)AI評估目標威脅等級,經(jīng)授權后,無(wú)人潛航器可自主判定攻擊時(shí)機,大大增加特種作戰任務(wù)成功率。但是,利用AI進(jìn)行自主性攻擊存在失控及社會(huì )性風(fēng)險。在突襲作戰中,無(wú)人潛航器運用AI聲學(xué)欺騙技術(shù),能夠自主學(xué)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(shí)施攻擊。

美國“虎鯨”無(wú)人潛航器采用開(kāi)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(wù),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(yōu)先級,迫使敵方艦機頻繁啟動(dòng)高能耗主動(dòng)聲吶,消耗其作戰耐力,還能為己方潛艇提供“聲學(xué)煙霧彈”,助其隱蔽或撤離。

優(yōu)化水下救援行動(dòng)策略

無(wú)人潛航器能夠通過(guò)AI預測任務(wù)需求,根據水下環(huán)境變化,自動(dòng)調節推進(jìn)系統功率和傳感器采樣頻率,優(yōu)化電池使用效率,實(shí)現延長(cháng)水下搜尋救援時(shí)間的目的。無(wú)人潛航器在水下出現故障等突發(fā)狀況時(shí),也能夠通過(guò)AI診斷分析數據,預測機械故障并啟動(dòng)自我修復程序,并且,每次任務(wù)完成后自動(dòng)復盤(pán)總結,優(yōu)化下一次行動(dòng)策略。

挪威“HUGIN”無(wú)人潛航器通過(guò)AI算法和實(shí)時(shí)環(huán)境感知動(dòng)態(tài)調整航線(xiàn),規避海底障礙物并優(yōu)化能源消耗。通過(guò)學(xué)習模型分析聲吶波形、電壓波動(dòng)等數據,可識別海底基礎設施的腐蝕、結構損壞等潛在風(fēng)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(dòng)無(wú)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(wú)人潛航器上的運用也面臨著(zhù)一系列問(wèn)題與挑戰。比如,在復雜水下環(huán)境中,存在通信延遲、AI硬件受限、算法缺陷等問(wèn)題,并且完全自主攻擊型的無(wú)人潛航器還有可能違反相關(guān)國際法公約,引發(fā)社會(huì )爭議,這一系列問(wèn)題均有待進(jìn)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


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