通過從大自然中汲取設(shè)計靈感，無人海底車輛（UUV）正在發(fā)展成為徹頭徹尾的創(chuàng)新和隱身，在許多情況下，能夠攜帶可針對各種軍事任務(wù)定制的有效載荷。

最著名的UUV之一是洛克希德馬丁公司的馬林魚，它能夠完全獨立操作。美國海軍可以將馬林魚用于“各種海底應(yīng)用，如水下情報、監(jiān)視、偵察和小型有效載荷交付，”洛克希德馬丁公司自主海事系統(tǒng)總監(jiān)蒂姆·福爾說?！榜R林魚可以去潛艇和載人船只不能或不想去的地方，并利用其傳感器、通信和數(shù)據(jù)縮減功能。

福爾說，水雷是海軍面臨的最艱巨的挑戰(zhàn)之一，發(fā)現(xiàn)和測繪水雷“是無人潛航器的良好利用”?！跋耨R林魚這樣的無人潛航器可以裝備成一個單架次探測到交戰(zhàn)鏈，再加上正確的傳感器、目標(biāo)識別軟件和消耗性地雷中和器。

另一個著名的UUV是“刀魚”，它由Bluefin Robotics Corp.創(chuàng)建，此后成為通用動力任務(wù)系統(tǒng)的一部分。其標(biāo)準(zhǔn)型號使用各種傳感器進行操作，包括慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、多普勒速度記錄儀、指南針和聲速傳感器。刀魚的有效載荷是一種低頻寬帶合成孔徑聲納，用于探測埋藏的地雷。

通用動力任務(wù)系統(tǒng)海事和戰(zhàn)略系統(tǒng)業(yè)務(wù)總監(jiān)Matt Graziano說：“Knifefish一次性提供高雜亂環(huán)境中埋藏、底部和體積地雷的搜索、檢測、分類和識別 - 人類操作員的干預(yù)最少，并縮短了整體地雷對策任務(wù)時間表。“成本相對低且易于部署的水下水雷的擴散對海軍行動和海上安全構(gòu)成了獨特的威脅。”

無人潛航器有效載荷

就無人潛航器攜帶的有效載荷而言，為特定任務(wù)進行定制的能力是非常可取的。“我們有多輛Marlin車輛，每輛汽車的配備COTS（商用現(xiàn)成）零件，定制傳感器和通信電子設(shè)備略有不同，”Fuhr指出?！爸灰娮釉O(shè)備與Marlin的尺寸，重量和功率（SWaP）要求兼容，就可以為特定應(yīng)用定制車輛。

“自主性、數(shù)據(jù)處理能力、能源系統(tǒng)和水下通信系統(tǒng)是發(fā)展和挑戰(zhàn)的主要領(lǐng)域，”在今天的UUV發(fā)展中，F(xiàn)uhr說?！皟δ芟到y(tǒng)定義了無人潛航器的大小，因為車輛必須攜帶自己的能源，這種能源必須在預(yù)定任務(wù)的持續(xù)時間內(nèi)持續(xù)使用。像Marlin這樣的UUV希望最大化任務(wù)范圍，最小化可探測性，并有能力成為數(shù)據(jù)和通信節(jié)點 - 在單資產(chǎn)和多資產(chǎn)任務(wù)場景中。

UUV技術(shù)下一步將走向何方？洛克希德馬丁公司專注于“協(xié)調(diào)開發(fā)用于大有效載荷能力的超大型無人潛航器;用于潛艇相關(guān)操作的大口徑系統(tǒng);用于地雷對策和需要消耗性任務(wù)的小型無人潛航器;以及無人潛航器、無人水面飛行器（USV）和無人駕駛飛行器（UAV）之間的合作行為，“Fuhr說?！傲硪粋€關(guān)鍵要素是與其他資產(chǎn)的互操作性，以及啟用和參與多域操作的能力。

新興創(chuàng)新

其他國防主承包商、政府實驗室和大學(xué)團隊正在探索UUV領(lǐng)域的創(chuàng)新。有太多了，無法一一列舉，但這里有一些特殊的。

釋放克拉昆斯！

約翰霍普金斯大學(xué)應(yīng)用物理實驗室的研究人員最近開發(fā)了耐腐蝕空中隱蔽無人航海系統(tǒng)，稱為CRACUNS，這是一種無人機（UAV），可以停留在隱藏在水下的站上，然后發(fā)射到空中執(zhí)行各種任務(wù)。

“釋放CRACUNS”的能力正在引入以前無人機或UUV平臺無法實現(xiàn)的新功能。它在惡劣的沿海環(huán)境中運行的能力以及有效載荷的靈活性意味著CRACUNS可用于各種任務(wù)。它的低成本是一個獎勵，使其具有消耗性，允許在高風(fēng)險場景中使用大量車輛。

CRACUNS最具創(chuàng)新性的功能是什么？研究人員說，它可以保持在很大的深度或從UUV發(fā)射，而無需結(jié)構(gòu)金屬部件或機加工表面。為此，設(shè)計師制造了一種輕質(zhì)、潛水、復(fù)合材料機身，能夠在水下承受水壓。敏感部件密封在干式壓力容器內(nèi)，免受腐蝕性鹽水環(huán)境的影響，而電機則采用保護涂層。

海底導(dǎo)航

目前正在進行的另一個關(guān)鍵進展集中在海底導(dǎo)航上。BAE系統(tǒng)公司正在努力為美國國防高級研究計劃局（DARPA）開發(fā)海底導(dǎo)航系統(tǒng)，以在整個海洋盆地提供精確的全球定位。

深海導(dǎo)航定位系統(tǒng)（POSYDON）計劃的目標(biāo)是使水下航行器能夠在保持在海洋表面以下的同時準(zhǔn)確導(dǎo)航。有趣的是，POSYDON將利用一些硬核物理學(xué)來創(chuàng)建定位，導(dǎo)航和計時系統(tǒng)，該系統(tǒng)專門設(shè)計用于通過在海洋周圍的固定位置使用多個集成的遠程聲源來允許車輛保持在水下。

BAE系統(tǒng)公司在開發(fā)水下主動和被動聲學(xué)系統(tǒng)方面擁有40多年的經(jīng)驗：“我們將使用相同的技術(shù)，通過選擇和演示聲學(xué)水下GPS源和相應(yīng)的小型接收器，徹底改變POSYDON的海底導(dǎo)航，”BAE系統(tǒng)公司傳感器處理和開發(fā)總監(jiān)Joshua Niedzwiecki說。

捕獲和處理聲學(xué)信號所需的車輛儀表也將作為該計劃的一部分進行開發(fā)。BAE系統(tǒng)公司計劃利用其在信號處理、聲學(xué)通信、干擾消除和抗干擾/防欺騙技術(shù)領(lǐng)域的能力。該公司正在與華盛頓大學(xué)，麻省理工學(xué)院（MIT）和德克薩斯大學(xué)奧斯汀分校的研究人員合作開展POSYDON計劃。

審核編輯：郭婷