【前沿技术】美海军水下战未来发展重点技术解析（下）
本文主要整理分析美国海军为推进水下战能力体系化建设，在近两年启动的协同作战、指挥控制通信、无人系统自主性与运用等领域研发项目。本文为下篇。
美国是全球水下战体系化建设起步最早，技术发展最先进的国家。为进一步推进分布式作战概念，将分散在广阔区域内的各种探测装置、传感装置、指挥中心和各种武器系统集成为一个统一高效的大系统，实现战场态势的信息共享和武器的高效优化使用，近年来，美海军启动了多个研发项目，覆盖协同作战、指挥控制通信、无人系统自主性与运用等不同技术领域，以期整体提高美海军水下作战能力。本文将分上下两篇，对其中的重要项目进行解析。在多域环境中与劲敌对战，需要提高决策质量，减少决策时间。美海军于2021财年启动了“密涅瓦”（MINERVA）项目，开发人工智能（AI）和机器学习（ML）能力，来提升任务规划、情报收集、作战遂行和评估水平。MINERVA将交付下一代决策辅助工具，这些工具结合了作战研究和AI能力，创造学习型、自适应的自动化流程，支持舰队、部队和大队级的合同战指挥官（CWC）及其参谋。2021财年，开展人工智能和机器学习应用研究，构建更完整、精确的通用情报图，并自动对比分析敌我行动方案；实现蓝军资产全域协同作战。此外，开发可持续预测大型军事演习结果的方法，根据理想的效能度量提供未来决策建议，并监控任务执行情况、提供警报。2022财年，应用人工智能和机器学习能力，扩展2021年开发的多域一体化火力控制原型。在水下、水面、空中和太空战术决策辅助工具中应用人工智能和机器学习方法，以提高动能和非动能杀伤链精确度。这些战术决策辅助工具将整合成一种多域作战管理自动化能力，通过作战级和战术级的ISR系统、指挥控制系统，实现部队同步化。此外，研究人工智能和机器学习方法能否应用到对敌人水面战舰或潜艇运动空间（位置、速度）以及敌人可能的行动方案或意图的预测上。操作多部不同的无人系统（UxS），需要新技术和新硬件、软件控制系统。为此，美海军启动了无人系统自主性与指挥控制（UxS Autonomy, C2）项目，旨在交付协调化的自主性、指挥控制，以及精确的导航解决方案，促进无人系统新能力的定义、开发和演示。该项目的自主性和指挥控制部分主要制定通用标准、接口和系统，以便支持跨域应用。工作包括预先研制、原型化和演示验证，从而加速设计和开发海军所要求的系统通用性和跨域（水面、水下、空中和地面）可互操作性。自主性开发工作将演示覆盖各类不同无人系统的可伸缩、可适应、可互操作的作战能力，创新、快速、跨域地整合无人系统能力。自主性和指挥控制架构及接口定义将被纳入近期和未来的UUV《建议请求》（RFP）中，牵引承包商开发。具体子项目包括：无人海上自主性架构（UMAA）：UMAA是自主性工作的重要成果，它将实现所有无人海上载具的标准化。2021财年项目将交付UMAA管理文件、通信操作（CO）初始能力文件（ICD）第一版、处理操作（PO）初始能力文件第一版，并定期发布用于演示UMAA接口的参考实施文件。同时定期开展工业日活动。自动目标识别（ATR）：ATR是一种机器学习工具，通过访问大量数据来训练算法。尽管当前海军的载具已配备了ATR，但还需要增强使用的数据量，以改进性能。在2020财年，海军启动了一个数据试点计划，在收集、标记信息，以及将信息存储在云端储存库方面取得了重大进展。2021-2022财年，项目将对典型海洋环境开发复杂建模仿真，以生成综合数据，增强实际数据。建模仿真环境的开发和建立将在2022财年开始，未来将聚焦ATR算法训练和UUV水中测试。通用控制系统（CCS）：CCS是一种通用地面站，能够生成任务计划和管理机载传感器。美海军已开展CCS集成多架无人空中平台以及陆、海、空和水下无人平台的研发、测试工作。2021财年，该项目将验证CCS软件能否在UUV和无人水面舰艇（USV）演示中执行任务规划。这些演示验证包括扩展软件基线，以便纳入具体载具的功能。2022财年，将开发CCS功能，支持将在当年进入设计阶段的水下和水面项目，此外将完成UUV通用控制系统首个增量软件的发布，融入海军的无人通用控制系统（UCCS）。RAIL提供基础设施、工具和流程来开发、测试、认证和部署新的、更新后的载具自主能力。RAIL前几年开始的原型化工作已取得成功，海军近期将着手调整RAIL规模，以支持水下平台。UOC为UUV提供筹划、作战看守、后援和指挥控制能力，同时也是科技和作战相关单位的实验、集成、检验和训练环境。2022财年，UOC将达到在作战环境（绝密网络）中的运行授权（ATO）。为实现水下网络化作战，海军作战部长办公室（OPNAV）提出了水下星座（UC）系统之系统概念，以支持海底和海床战，并启动了同名项目，但相关内容涉密。据公开资料，该项目将演化为一个政府作战中心和工业界组合的模式，利用快速采办途径推进。2021-2022财年，项目将演示保密通信能力。其它方面，海军将提升中型UUV的军用卫星通信能力，开发、最小化、集成和演示中型UUV的移动目标用户系统（MUOS）。为提升分布式ISR能力，支援反潜战，美海军于2020财年启动了水下战应用研究项目，主要目标是水下目标探测、分类、定位、跟踪和消除，同时研究新型反潜战作战概念，改进在嘈杂和杂波浅水区环境中对敌静音潜艇进行广域监视、探测、定位、跟踪和攻击的能力。旨在开发战术水下目标搜索所需技术，使用部署在作战区附近的自动化传感器系统，能数小时到数周持续工作。目标是开发快速可部署的系统，使用自动化探测和分类能力，在浅水区和深水作战区应用。主要开发并演示相关技术，这些技术使用监视或搜索系统的信息来判定估计区域（AOU），提取目标距离、方位和深度等信息移交攻击系统。精确定位使用非水声技术（诸如磁和光传感），定位水中威胁。目标是增加磁性传感器范围和鲁棒性，实现无人机的部署，增加光传感器搜索率。旨在提升现有反潜战监视系统在大面积洋区的探测、分类和定位能力。相关技术支持隐蔽、广域监视，时间跨度从一天到六个月。目标是开发并演示能在前沿和竞争性作战区中提供秘密指示和预警的技术，以及能在复杂作战环境中应对所有潜艇威胁的能力，包括目标特征信号及战术未知的新威胁。戴钰超编译自互联网
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