軍用水面無人艇（USV）是無人駕駛技術(shù)和現(xiàn)代作戰(zhàn)理念在軍事領(lǐng)域的優(yōu)勢結(jié)合，它融合了智能導(dǎo)航與制導(dǎo)、遠(yuǎn)程通信、艦艇操縱自動化等多項(xiàng)前沿技術(shù)，是一個國家尖端科技的集中體現(xiàn)。無人艇及其編隊(duì)作戰(zhàn)具有決策快速、以小博大、可有效減少人員傷亡等突出優(yōu)勢，自面世以來深受世界各軍事強(qiáng)國的青睞與重視，紛紛推出新一代產(chǎn)品。

在無人艇技術(shù)的研發(fā)鏈條中，世界各國除了在傳統(tǒng)的導(dǎo)航智能化、姿態(tài)控制與遠(yuǎn)程通信方面發(fā)力以外，隨著無人艇技術(shù)的服役使用，各國發(fā)現(xiàn)，一些看起來“非核心、非主流”的因素卻在實(shí)際上影響或制約著無人艇實(shí)際使用的效果，而這些技術(shù)逐漸成為近年來的研究熱點(diǎn)。

⒈船型設(shè)計(jì)與制造

船型技術(shù)是水面無人艇快速性和穩(wěn)定性的關(guān)鍵技術(shù)，目前，已有產(chǎn)品主要包括半潛、常規(guī)滑行、半滑行、水翼等艇型，在研產(chǎn)品集中于常規(guī)滑行、半滑行兩種。常規(guī)滑行通常采用V型、深V型或M型，綜合性能好，拖曳能力強(qiáng)，但對負(fù)載分布非常敏感，穩(wěn)定性差；半滑行型艇具有較低的阻力和較高的適航性，耐波性好，是一種性價(jià)比高、航行姿態(tài)穩(wěn)定的水面平臺，航速可超過30節(jié)。

⒉吊放與回收技術(shù)

無人艇吊放是無人艇實(shí)際使用的第一步，回收則是最后一步，無論吊放與回收，傳統(tǒng)上均需要母艦艦員輔助配合，難以適應(yīng)高航速、高海況時的需求，因?yàn)檫@不僅耗費(fèi)大量的時間，還大大增加了人員操作時的危險(xiǎn)性。

鑒于此，各國競相研發(fā)快速安全又不需要人工干預(yù)的吊放回收方式。美國“獨(dú)立”級瀕海戰(zhàn)斗艦采用的是艉部收縮臂式收放系統(tǒng)，而“自由”級瀕海戰(zhàn)斗艦采用的是舷側(cè)伸縮收放系統(tǒng)，德國主要為自行研發(fā)的吊艇架式收放系統(tǒng)，法國主要為艉部雙滑道式收放系統(tǒng)，耗時最短、海況影響最小的是塢艙式回收方式。

⒊通信與網(wǎng)絡(luò)安全

無論現(xiàn)在以受控為主的工作模式還是未來自主規(guī)劃為主的工作模式，可靠通信的范圍就是無人艇有效工作的范圍。在無人艇挑戰(zhàn)賽中，通信問題頻發(fā)，除了同頻干擾外，強(qiáng)烈的電磁環(huán)境也是重要原因。在未來海戰(zhàn)場，復(fù)雜的電磁環(huán)境將是無人艇工作的強(qiáng)大威脅，而對于大中型無人艇，遠(yuǎn)海通信體系的保障能力尤為重要。

此外，由于船舶與所控?zé)o人艇的緊密聯(lián)系，網(wǎng)絡(luò)的安全性非常重要?？偟脑瓌t是設(shè)置網(wǎng)絡(luò)深度防御機(jī)制，對網(wǎng)絡(luò)侵害行為進(jìn)行阻止、辨識防范，降低惡意攻擊對系統(tǒng)的損害。

目前，全球無人艇市場共有60余種型號，軍用無人艇占比超過70%。無人艇裝備及其作戰(zhàn)使用是一個國家海軍戰(zhàn)略的自然延伸，各國依據(jù)各自不同的軍事需要產(chǎn)生了技術(shù)側(cè)重不同的產(chǎn)品，呈現(xiàn)百花齊放的繁榮發(fā)展局面。

⒈美國

在水面無人艇方面，美國始終占據(jù)技術(shù)發(fā)展的制高點(diǎn)，代表和引領(lǐng)著這一領(lǐng)域的發(fā)展方向。在作戰(zhàn)使用上，美軍認(rèn)為，隱于深水之下的潛艇是對其遍布全球的航母艦隊(duì)的最大威脅，所以，運(yùn)用無人艇反潛是美海軍最緊迫的任務(wù)。在已經(jīng)定型或服役的十余款產(chǎn)品中，最新最強(qiáng)的無人艇為反潛連續(xù)追蹤無人艇（ACTUV，又名海上獵人），長約19m，排水量約157t，設(shè)計(jì)時速為27節(jié)，高于一般柴電潛艇的速度，作戰(zhàn)半徑3000km，海上續(xù)航時間長達(dá)30天，可攜帶無人潛航器，采用通氣管桅柱結(jié)構(gòu)，內(nèi)部安裝數(shù)據(jù)鏈與控制系統(tǒng)天線，在耐波性與續(xù)航力方面較傳統(tǒng)水面艦艇有明顯優(yōu)勢。

目前ACTUV面臨的最大挑戰(zhàn)是安全航行，尤其是海上避碰。由于沒有艦橋人員監(jiān)控，ACTUV需要一定的技術(shù)來保證其高度的態(tài)勢感知能力。此外，由于ACTUV需要在海上長期執(zhí)行任務(wù)，沒有海上自修能力，該艇的推進(jìn)系統(tǒng)、任務(wù)系統(tǒng)及遠(yuǎn)程通信能力必須具備高度的可靠性。

⒉以色列

以色列在無人艇裝備開發(fā)研制中具有先發(fā)優(yōu)勢，已經(jīng)擁有多型裝備入列，其中尤以“海上騎士”和“海星”兩型裝備最為先進(jìn)。在作戰(zhàn)使用上，以色列突出“察打一體”的特點(diǎn)，主要用于偵查預(yù)警和輕量級打擊。代表產(chǎn)品“海上騎士”由以色列拉斐爾先進(jìn)防御系統(tǒng)公司研制，是前期主力“保護(hù)者”型的升級版。

“海上騎士”艇體結(jié)構(gòu)擴(kuò)展至11m，仍為噴水推進(jìn)但在大浪中航行更為穩(wěn)定，航速最高40節(jié)，可連續(xù)航行12h，作戰(zhàn)半徑500km。

“海上騎士”配備有先進(jìn)的導(dǎo)航雷達(dá)和全球定位系統(tǒng)，紅外傳感器能夠捕獲周邊環(huán)境、搜集情報(bào)并進(jìn)行實(shí)時監(jiān)控。武備方面，配備一門水炮和多枚“長釘”導(dǎo)彈，是世界上首艘能發(fā)射導(dǎo)彈的水面無人艇，可執(zhí)行反恐?jǐn)r截、精確打擊等任務(wù)，但目前主要用于海域巡邏。

另一款主要產(chǎn)品“海星”由以色列航空防御系統(tǒng)公司獨(dú)家生產(chǎn)，主艇體結(jié)構(gòu)同為硬殼充氣式，艇長11m，有效載荷2.5t，最大航程300海里，可執(zhí)行偵察監(jiān)視、反水雷和電子戰(zhàn)。

“海星”采用開放式結(jié)構(gòu)，裝有光電傳感器、目標(biāo)搜捕傳感器、通信情報(bào)系統(tǒng)等，武器配置為一門帶穩(wěn)定裝置的小口徑艦炮，其水上操作可由陸基、?；踔量栈脚_控制，綜合性能與“保護(hù)者”不相上下。

⒊英國

英國海軍無人艇款型較少，受海軍規(guī)模與使命任務(wù)限制，主要遂行近海偵查監(jiān)視的作戰(zhàn)任務(wù)。2020年7月，英國防務(wù)巨頭BAE系統(tǒng)公司宣布研制成功“Pacific950”無人武裝快艇，可自主駕駛長達(dá)10天，能夠以45節(jié)高速追擊目標(biāo)、最大航程可達(dá)300海里。該艇安裝有多種偵察監(jiān)視設(shè)備，并裝備一挺12.7mm機(jī)qiang，能夠執(zhí)行從偵查監(jiān)視到引導(dǎo)攻擊的多個階段復(fù)雜任務(wù)。該艇所載智能系統(tǒng)會根據(jù)戰(zhàn)場環(huán)境進(jìn)行自主定位與航路規(guī)劃，能夠在復(fù)雜海況環(huán)境中快速做出決策。鑒于機(jī)器人自主攻擊系統(tǒng)還不夠完善，艇上機(jī)qiang的開火權(quán)仍由人工控制。

⒋德國與法國

德國與法國無人艇研究及作戰(zhàn)使用均起步較晚，總體規(guī)模較小，種類不多。德國正嘗試將無人艇用于偵查和對點(diǎn)攻擊，法國則重點(diǎn)將無人艇的作戰(zhàn)使用放到戰(zhàn)場環(huán)境保障方面。德國共有近10型無人艇處于研發(fā)或使用階段，主要在研型號為“哨兵”和“近岸攻擊”無人艇，尤以前者更為突出。

“哨兵”無人艇采用模塊化結(jié)構(gòu)，全長近5m，外形設(shè)計(jì)和艇體材料使之具有優(yōu)良的隱形能力和抗沉性，艇上裝有聲納和雷達(dá)，另有代表德國工業(yè)水平的光電傳感器備用，已多次投入海試。

代表法國最高水平的無人艇為“FDS-3”無人獵潛艇，該艇全長8.3m，質(zhì)量6.7t，采用柴油動力推進(jìn)，航速12節(jié)，續(xù)航力20h，通過艇載天線實(shí)施遙控，利用全球定位系統(tǒng)按照規(guī)劃航路航行，執(zhí)行過航道清掃、港口搜索等任務(wù)，尚未具備反潛作戰(zhàn)能力。

⒌日本與新加坡

日本無人艇的特點(diǎn)為“輕、快”，作戰(zhàn)使用上側(cè)重于反水雷，典型產(chǎn)品為最新研制的水面無人艇為“OT-91”型，采用噴水推進(jìn)，最高航速40節(jié)，主要用于海上情報(bào)偵察和反水雷等，另外，日本近年對外發(fā)布的“Aquarius”無人艇頗具看點(diǎn)，該艇采用三體船結(jié)構(gòu)，長5m，翼展8m，吃水僅1m，船體采用輕量級復(fù)合鋁制材料，采用太陽能和電力混合動力，巡航速度6節(jié)，是一款軍民合用的淺水新概念無人艇。

新加坡在無人艇研制上緊隨美國之后，作戰(zhàn)使用上秉承“一專多能”的理念，企圖以“無人”代替“有人”的作戰(zhàn)使用效果，典型產(chǎn)品為“警惕”級自主無人艇（IUSV）。該艇制造商Zycraft公司多年來不斷升級優(yōu)化其功能，時至今日最高速度已超過40節(jié)，續(xù)航能力30天，使用半徑1500海里，動力裝置為兩臺Yanmar渦輪柴油機(jī)，總功率960馬力，配有陀螺穩(wěn)定器用于穩(wěn)定滿載為25t的艇體，可以獨(dú)立自主進(jìn)出港口并沿繁忙的水道航行。在未來，該艇將逐漸實(shí)現(xiàn)反潛、反蛙人、搜救和偵察任務(wù)。

總之，無人艇作戰(zhàn)理念與一個國家的海軍實(shí)力緊密相關(guān)，使命任務(wù)緊緊圍繞典型作戰(zhàn)樣式和海軍行動，服務(wù)服從于本國的海軍戰(zhàn)略。

總體來講，水面無人艇技術(shù)發(fā)展趨勢表現(xiàn)為由單打獨(dú)斗向集群作戰(zhàn)發(fā)展、由自動化向智能化發(fā)展、由近海向遠(yuǎn)洋發(fā)展，由單功能向多功能發(fā)展。

⒈進(jìn)一步加強(qiáng)無人艇協(xié)同自主化

由于無人艇所處的水面環(huán)境十分復(fù)雜，不僅包括靜態(tài)障礙物，同時還受海況、其他艦船航行的影響，對自主駕駛的要求很高，所以，減少人工干預(yù)的成分、構(gòu)建安全的信息共享網(wǎng)絡(luò)、使無人艇具備自主機(jī)動和清除障礙的能力是未來無人艇技術(shù)發(fā)展的首要問題。在作戰(zhàn)使用中，無人艇通常采用集群攻擊的方式打擊敵方單一大型艦艇，要求具有強(qiáng)大的指揮控制、態(tài)勢感知和實(shí)時信息處理的能力，相比于其他硬件系統(tǒng)，高度自主化和智能化是無人艇發(fā)展的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

2020年8月，美國海軍在弗吉尼亞州詹姆斯河上進(jìn)行了一次“蜂群”作戰(zhàn)演示，共有13艘無人艇參加，它們在收到直升機(jī)提供的威脅報(bào)警后，依托雷達(dá)和紅外傳感器探測目標(biāo)，以集群作戰(zhàn)模式完成了一系列復(fù)雜動作，實(shí)施了對“入侵目標(biāo)”的包圍和攔截，成功完成了護(hù)航作戰(zhàn)任務(wù)。

⒉進(jìn)一步提高續(xù)航能力

隨著未來無人艇執(zhí)行任務(wù)的多樣化，尤其是反水雷、反潛等軍事任務(wù)需要載荷笨重的武器彈藥，對無人艇的動力設(shè)備提出了更高的要求。無人艇的優(yōu)勢在于快速性，但是在保證有效載荷的前提下實(shí)現(xiàn)長航程并表現(xiàn)出優(yōu)異的耐波形非常困難，美國等國家正在研究通過轉(zhuǎn)化太陽能、海浪能等方式為無人艇提供源源不斷的能源供應(yīng)。

美國波音公司與液體機(jī)器人公司正致力于完善海浪波和太陽能混合驅(qū)動方案，初級產(chǎn)品已經(jīng)在美無人艇“SHARC”上展示，可自主航行1年；日本在太陽能利用方面已有成形產(chǎn)品問世。

⒊進(jìn)一步拓展作戰(zhàn)使用空間

從早期的以執(zhí)行偵察預(yù)警任務(wù)為主，無人艇的軍事應(yīng)用逐漸向軍事打擊發(fā)展。鑒于海上反潛的高風(fēng)險(xiǎn)性和困難性，無人艇可能最先在反潛領(lǐng)域獲得突破，事實(shí)上，美國的“海上獵人”無人艇已經(jīng)具備一定的實(shí)戰(zhàn)反潛能力。在不遠(yuǎn)的將來，無人艇可攜帶魚雷或小型反水雷武器執(zhí)行有限區(qū)域反潛或掃雷任務(wù)，此外，無人艇還將在電子戰(zhàn)領(lǐng)域得到應(yīng)用，幫助海軍艦艇對敵實(shí)施引誘和迷惑。以以色列為例，由于其在無人機(jī)方面的發(fā)展也相對較成熟，實(shí)現(xiàn)無人機(jī)與無人艇的協(xié)同作戰(zhàn)預(yù)計(jì)會成為無人艇研發(fā)技術(shù)下一步發(fā)展的新方向。

無人作戰(zhàn)平臺將是未來戰(zhàn)爭中偵察監(jiān)視、情報(bào)收集、精準(zhǔn)打擊、減少傷亡或?qū)崿F(xiàn)零傷亡的重要支撐。國外水面無人艇已經(jīng)走過了將近20年的發(fā)展歷程，自主決策、編隊(duì)智能協(xié)同完成多種軍事任務(wù)是未來發(fā)展的清晰目標(biāo)。無人艇作為平臺中體積最大、自持力最強(qiáng)、所載設(shè)備和武器最多、可執(zhí)行任務(wù)最廣的類別，將會在未來戰(zhàn)爭中協(xié)同無人飛行器、無人潛航器、無人車輛等共同構(gòu)筑完整的無人化戰(zhàn)場，將人類社會戰(zhàn)爭形態(tài)推向新的高度。