
“我們已經(jīng)聚集了工業(yè)界和國(guó)防科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室所有的科學(xué)技術(shù)團(tuán)隊(duì)和專家,以便為我們的一些主要利益相關(guān)者展示具有廣泛代表性的技術(shù),”國(guó)防科學(xué)與技術(shù)實(shí)驗(yàn)室海事客戶經(jīng)理大衛(wèi)?歇朋(David Sherburn)說。“我們?cè)诳萍挤矫娴耐度?0%以上進(jìn)入工業(yè)界和學(xué)術(shù)界以及他們正在開發(fā)的一些關(guān)鍵技術(shù),當(dāng)然還有一些重要能力,以便于我們能夠支持皇家海軍。
在今年的海事展示中,其中的一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)就是無人水面航行器。無人駕駛水面航行器開發(fā)商ASV公司展示了該公司新研發(fā)的“翠鳥”號(hào)長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器(Long Endurance Marine Unmanned Surface Vehicle,LEMUSV)。2013年7月,ASV公司為無人水面航行器贏得了研發(fā)資金,這是英國(guó)“小型企業(yè)研究計(jì)劃”(Small Business Research Initiative)的組成部分,該計(jì)劃由英國(guó)政府支持,其宗旨是解決整個(gè)公共部門面臨的挑戰(zhàn)。
“翠鳥”號(hào)長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器是一艘4.1米長(zhǎng)的雙體船,滿載排水量為450千克,2013年12月開始海試。無人水面航行器的一個(gè)關(guān)鍵能力是其能夠獨(dú)立自主運(yùn)轉(zhuǎn),并按照控制器預(yù)先設(shè)定的路線航行。
ASV公司正在就長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器項(xiàng)目與其他一些公司進(jìn)行合作,其中包括考斯沃斯公司(Cosworth)、超光速驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)公司(HYPERDRIVE)以及克蘭菲爾德大學(xué)的工程師。長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器配備了三種能源系統(tǒng),包括太陽能發(fā)電、風(fēng)力發(fā)電和備用柴油發(fā)電機(jī)組,依靠這些能源系統(tǒng)長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器可以一次在海上停留近3個(gè)月。

“長(zhǎng)航時(shí)無人駕駛水面航行器的主要任務(wù)是海洋測(cè)量和遙感,但我們也正在開發(fā)其反潛方面的潛在用途,”ASV公司總裁丹?胡克(Dan Hook)說。
完全集成無人駕駛水面航行器面臨的挑戰(zhàn)
無人駕駛水面航行器在海上面臨的挑戰(zhàn)類似于無人機(jī)和無人駕駛車輛。無人水面航行器將在擁擠的港口、繁忙的航道以及開放的海洋這些充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境中工作。
更重要的是,無人水面航行器必須面對(duì)惡劣的天氣,并能夠避開船舶和其他水面和水下的危險(xiǎn)。
無人機(jī)和無人駕駛車輛在特定領(lǐng)域必須遵守當(dāng)局所有的政策和法規(guī),無人水面航行器也同樣如此。它們必須遵守諸如國(guó)際海事組織的《國(guó)際海上避碰規(guī)則》(collision regulations,COLREGS)之類的規(guī)章制度,這些規(guī)章定義了海上的“道路規(guī)則”。這需要先進(jìn)的自主技術(shù),特別是要求無人駕駛水面航行器如同些海員們一樣掌握《國(guó)際海上避碰規(guī)則》。
根據(jù)美國(guó)最近的無人系統(tǒng)發(fā)展藍(lán)圖:“在持續(xù)執(zhí)行秘密使命時(shí),適當(dāng)?shù)淖灾餍运綄?duì)于無人系統(tǒng)將具有重要作用,例如,感知并避開敵對(duì)力量以及檢測(cè)并避開障礙物的能力。”但是隨著自主水平的提高,該系統(tǒng)的技術(shù)復(fù)雜性也隨之增加,還有一個(gè)迫切的問題是自主無人水面航行器是否能夠配備武器。
即使不能解決自主駕駛/武器化的困境,無人水面航行器仍然可以進(jìn)行遠(yuǎn)程控制。2012年,美國(guó)海軍人員通過遠(yuǎn)程遙控利用無人水面航行器精確作戰(zhàn)模塊(USV PEM)發(fā)射了6枚導(dǎo)彈。這艘無人水面航行器還裝備了點(diǎn)五口徑機(jī)槍,目的是應(yīng)對(duì)小型船只的攻擊以保護(hù)自己。
無人駕駛航母和無人駕駛驅(qū)逐艦的時(shí)代即將到來嗎?
無論是水雷戰(zhàn)還是反潛戰(zhàn),無人水面航行器將繼續(xù)作為小而靈活的艦艇支持更大的載人平臺(tái)。即使技術(shù)已經(jīng)成熟,目前美國(guó)海軍沒有計(jì)劃建造大型無人駕駛艦艇,例如,無人駕駛護(hù)衛(wèi)艦,或者最終建造無人駕駛航空母艦。盡管未來的載人艦艇將會(huì)具備更高的自動(dòng)化水平,從而導(dǎo)致顯著降低船員的數(shù)量,但是這一設(shè)想在未來幾十年間變成現(xiàn)實(shí)還是不可想象的。據(jù)美國(guó)海軍介紹,新的“福特”級(jí)航母使用的船員數(shù)量和上一級(jí)航母相比僅僅減少了不到700人。
麻省理工學(xué)院正與美國(guó)海軍合作研發(fā)自動(dòng)化飛行甲板操作技術(shù),該試驗(yàn)被稱為“甲板運(yùn)作行動(dòng)過程規(guī)劃者”(Deck operations Course of Action Planner,DCAP)。在未來,該系統(tǒng)與諸如X-47B之類的海軍無人機(jī)相結(jié)合,可以進(jìn)一步減少人員數(shù)量。
如果勞斯萊斯公司正在考慮生產(chǎn)無人駕駛貨船,那么在五角大樓肯定會(huì)有人正在夢(mèng)想建造無人駕駛航母。
這是一個(gè)激動(dòng)人心的概念,但就目前來看,小型無人駕駛航行器將是影響最大的平臺(tái)。它們正在放緩成為在戰(zhàn)斗中對(duì)抗海軍威脅的重要資產(chǎn)的步伐,這些威脅包括:魚雷、潛艇和攻擊小艇。但最終,它們最大的優(yōu)勢(shì)是它們能夠讓海軍士兵免受傷害。













