人工智能加持 无人潜航器“进化”

 时间:2025-04-14 08:09:42来源:科普时报

澳大利亚“幽灵鲨”无人潜航器

俄罗斯“波塞冬”无人潜航器

装备前沿

日前,美国国会研究服务报告处发布《海军大型无人水面和水下航行器:国会背景和问题》报告,详细介绍了美海军在中、大型无人船和超大型无人潜航器等装备的开发及购买规划。

2024年11月21日,美国海军第3水下无人潜航器中队接收“虎鲸”超大型无人潜航器XLE-1。

除“虎鲸”外,美海军还有“刀鱼”“蝠鲼(fèn)”等30多种水下无人潜航器,俄罗斯、澳大利亚、挪威等均在加快推进无人潜航器的发展。

作为一款能够靠遥控或自动控制来执行水下自主航行任务的智能化装置,无人潜航器具有隐蔽性强、风险性低、可灵活部署等特点,在现代海战中颇受青睐。如今,随着人工智能(AI)蓬勃发展,无人潜航器与AI相结合的趋势逐渐显现,大大增强了其在执行多样化任务中的适应能力。

可自主侦察复杂环境

无人潜航器能够隐蔽渗透敌方控制水域,通过声呐、惯性导航和AI算法,实时构建海底地形图并精确定位,同步分析洋流、水温等环境数据,调整航行路径,达到自主导航与路径规划功能。

利用AI技术,无人潜航器也能分析侦察目标与实时环境变化,动态调整任务优先等级,实现任务最优解。同时,数据传输也能更加安全,通过AI生成动态加密密钥、压缩关键数据,优先回传高价值情报信息。

俄罗斯“波塞冬”核动力潜航器通过数百万次模拟对抗,学习隐蔽突防策略,能够在战场环境中自主绕过反潜网,在速度、隐蔽性和能源消耗等多目标间优化。例如,牺牲航速来降低噪声,从而避开主动声呐探测区域。

澳大利亚“幽灵鲨”无人潜航器结合量子技术与AI,能够实现信息传输绝对安全性,实时分析水下声学环境(如敌方干扰、海洋噪声),自动切换最优频段。

多样化实现排雷反潜

利用AI,无人潜航器可实现群体协作、编队控制及协同追踪潜艇等功能。战争中,无人潜航器可以利用提前准备的水雷数据集预先训练模型,再通过实战数据微调以适应敌军新型水雷。硬件方面,装配先进的AI芯片与传感器,本地化完成识别并标记敌方舰队布设的水雷,尽可能减少通信依赖,展现了低成本无人系统在现代海战中的重要作用。

美国“分布式传感器网络”项目通过部署数十艘小型无人潜航器组成阵列,将AI集群算法与多域协同等元素结合,相互之间协同感知、共享数据,实时分析各节点状态,动态调整网络结构,能够避免单一节点无法锁定目标,导致持续追踪目标效能降低的风险。

开启新型特种作战模式

通过AI评估目标威胁等级,经授权后,无人潜航器可自主判定攻击时机,大大增加特种作战任务成功率。但是,利用AI进行自主性攻击存在失控及社会性风险。在突袭作战中,无人潜航器运用AI声学欺骗技术,能够自主学习模拟虚假声纹信号,迷惑敌方声呐,从而潜入敌军后方阵地实施攻击。

美国“虎鲸”无人潜航器采用开放系统架构设计,可搭载电子战设备和水雷传感器。其官方定义的作战能力涵盖“军事欺骗”任务,能够模拟虚假潜艇信号,诱使敌方调整兵力部署,暴露侦察优先级,迫使敌方舰机频繁启动高能耗主动声呐,消耗其作战耐力,还能为己方潜艇提供“声学烟雾弹”,助其隐蔽或撤离。

优化水下救援行动策略

无人潜航器能够通过AI预测任务需求,根据水下环境变化,自动调节推进系统功率和传感器采样频率,优化电池使用效率,实现延长水下搜寻救援时间的目的。无人潜航器在水下出现故障等突发状况时,也能够通过AI诊断分析数据,预测机械故障并启动自我修复程序,并且,每次任务完成后自动复盘总结,优化下一次行动策略。

挪威“HUGIN”无人潜航器通过AI算法和实时环境感知动态调整航线,规避海底障碍物并优化能源消耗。通过学习模型分析声呐波形、电压波动等数据,可识别海底基础设施的腐蚀、结构损坏等潜在风险。例如,在油气管道监测中提前预警微短路或泄漏前兆信号。

当前,AI正推动无人潜航器从“遥控工具”向“智能代理”跃迁,其军事应用可能颠覆传统海战规则。但是,AI在无人潜航器上的运用也面临着一系列问题与挑战。比如,在复杂水下环境中,存在通信延迟、AI硬件受限、算法缺陷等问题,并且完全自主攻击型的无人潜航器还有可能违反相关国际法公约,引发社会争议,这一系列问题均有待进一步完善。

(作者单位:中国人民解放军92326部队)

http://www.kepu.gov.cn/news/2025-04/11/content_322970.html

编辑:张念茹 审编:益申合

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