引言众所周知，声呐可以说是潜艇的天敌，声呐探潜是世界各国反潜作战的主流探测手段，它作为一种已经发展成熟的技术广泛应用于水中探测的各个领域。 然而随着科技的不断进步，各国均致力于发展潜艇降噪技术，潜艇的白噪声得到了大幅度的降低。什么是白噪声呢？是指在不同频率范围内随机出现的声音信号。对潜艇而言，白噪声的降低就是指它自身发出的声波越来越融入大自然当中，使你难以分辨。如美国海军潜艇的自噪声约为90dB，几乎接近海洋背景噪声。因此，单纯采用声呐探潜技术已经不能满足现代反潜作战的需求，非声探潜技术跟着蓬勃兴起，越来越受到各国海军的重视，非声探潜作为有效的辅助手段与声呐探潜相结合，能够大幅提升反潜探测能力，让潜艇无所遁形。  同时，随着现代潜艇技术和信息技术的不断发展，战争越来越呈现体系化对抗的特点，反潜作战体系也从平台中心作战体系结构转向网络中心作战体系结构，如何有效配置和高效利用声学、非声学技术装备就成为反潜作战网络化中研究的重点。  下面我们就先聊一聊都有哪些反潜探测技术。 声呐探潜技术由于高速和高机动性，现阶段搭载声呐装备的飞机、水面舰艇仍旧是对潜艇生存最具威胁性的反潜平台，尤其是目前潜艇缺乏与飞机对抗的作战手段，两者的对抗中反潜飞机处于绝对优势地位。 反潜飞机对付潜艇主要靠携带的航空声呐，也就是吊放声呐和投放式声呐浮标，吊放声呐主要用于反潜直升机和航速较慢的水上飞机（水上飞机基本被淘汰），声呐浮标主要用于固定翼反潜巡逻机。飞机飞在空中，自噪声较小，航空声呐设备一般不会受到平台噪声的影响，使用较小的声基阵孔径就能取得与大型声呐相当的作用距离，你可以理解为使用较小的功率可以取得较大的效果。相比于舰载声呐，机载声呐有如下的优点：机动快速，大范围搜索，探测效率高等。目前，世界上常用的航空反潜平台主要是：固定翼反潜巡逻机和反潜直升机。    舰艇平台使用的声呐主要是舰壳声呐和拖曳声呐，设备一般比较庞大，但因为功率较高，发现距离较远，一般采用主动方式。  非声探潜技术前面讲过，随着潜艇降噪技术的发展，潜艇自身的噪声不但越来越小，而且越来越融入海洋声波环境，美国海军先进的潜艇自噪声几乎已接近海洋背景噪声，使得单纯的利用声学探测潜艇已经不能满足现代反潜作战的需求，非声探潜技术的研究与发展势在必行。 那么什么是非声探测呢？主要是指利用电场、磁场、蓝绿激光、尾迹特性、红外和废气油迹等进行水下目标的探测。简要给大家介绍比较常用的几种： 雷达探测技术：就是利用雷达的无线电波来测定目标的准确位置，具有发现目标快、探测距离远、定位精度高、可靠性强、自动化程度高等优点，但它只能探测水面状态、通气管状态和潜望镜观察状态的潜艇。 磁异常探测技术：该技术是现代反潜飞机，尤其是固定翼反潜巡逻机普遍使用的反潜探测设备。它的工作原理是，地球的磁场相对比较稳定，当有大型磁金属在某处地下或水下时会引起地球表面磁场的梯度变化，磁异探测仪就可以精确测量这种异常变化，从而定位和识别潜艇。该技术具有分类能力好、定位精度高、执行时间短、不受浅海复杂环境影响等优点，目前已经得到广泛应用，如美国海军AN/ASQ-81型磁探仪。但其作用距离有限，一般在 300m左右，因此，它主要作为最后攻击的核实设备。  主动激光探测技术：该技术是利用海水中0.147—0.58 p.m波段蓝绿激光透光窗口而发展起来的新式探潜技术，关键技术涉及同步扫描技术和距离选通技术。当前已研究出多种激光器，如利用倍频技术以及直接发射蓝绿光的激光器等。该技术已在实战中体现了其价值，美国的机载“魔灯”激光探雷系统，在海湾战争中4天内探测到的水雷是前7个月中所有其他扫雷系统探测到水雷总数的12 % 。  尾迹探测技术：尾迹探测技术是利用潜艇在水下航行，特别是水下高速航行或者进行急转弯时螺旋桨和尾舵所产生的尾迹进行探测的技术。美国海军曾明确指出：由于潜艇留下的尾迹持续时间可长达几小时，所以其他的潜艇和水面舰艇便可以利用这种尾迹对目标潜艇进行探测或跟踪。尾迹探测根据被探测介质的不同又可细分为：航迹尾流、热尾流、气泡尾流、核污染尾流、废气尾流等。  被动光谱探测技术：光谱探测是利用潜艇切割海水流体产生的目标与海水背景辐射差来提取目标特征，按照波段可分为红外探测、微光夜视探测、多光谱扫描探测，其中被动光谱探测技术的扩展即多光谱扫描探测，是新近发展的技术趋势。但由于光波在大气中的衰减以投射距离的负四次方衰减，加之潜艇表面涂覆材料的改进，使辐射和反射率降至0.05%。因此，从整体来看利用多光谱扫描探测潜艇的技术前景目前尚不明朗，但值得进一步探索。 内波尾迹探测技术：作为水下扰源，驶过的潜艇排开的水质点会因为重力复原效应诱发水波，这种水中产生的水波相对于水面波而言具有频率低、幅值大的特点。由于频率低，典型潜艇自生内波的速度量级只有 1mm/s，但其周期长达 20 min，低频波在水中的衰减也慢，于是在潜艇尾部便形成了长达km级的水下椭圆锥形内波水体。庞大的内波水体会在水介质中垂直向上传播到海面形成水面映波，尽管其上升衰减规律呈指数三角函数，但最终在海平面上的映像将形成一个平面角，其明显特点是内波V形线夹角比水面舰船形成的Kelvin水面波尾迹夹角小很多，Kelvin波夹角的一半约为20°，而内波V形线夹角的一半一般为2°—8°。内波尾迹探测技术探测的对象就是这种形状的内波水面映波，其图谱与水面舰船Kelvin波不难区别。 同时，这种潜艇的内波在其艇后距离上的幅度随艇速的变化呈现一定的规律，于是新型SAR合成孔径雷达搭载卫星和飞机使得远场探潜成为新的发展焦点。据报道，目前俄罗斯舰艇上已经装备了可用于探测水下潜艇航行尾迹的传感器。 反潜装备的发展趋势以上聊的声呐和非声探潜手段，都是基于潜艇近场散发出来的电、磁和热等物理场信息来进行探测，受其技术上的限制而均存在各自的局限性，此外都有一个很致命的弱点，即其载体必须尽可能地接近潜艇的潜在区域，属于中近场探测，容易被潜艇的反侦探手段所识破。 同时，深潜、低噪声隐身性潜艇的发展也带来了挑战，反潜技术也随之做出了重要变化，其中深水探测、多基地联合探测以及信息处理的多样化是主要的发展方向。未来，反潜技术装备将具备以下四个发展趋势： 低频化和深水探测：无论是吊放声呐还是声呐浮标，低频化发展趋势日益明显。这是因为，潜艇降噪所消除的噪声主要集中在中、高频段，其辐射噪声在低频段仍具有相当的能量。同时，覆瓦潜艇吸收的主动声信号也集中在中、高频阶段，对低频声信号仍有较强的反射强度，声呐的低频化探测发展也就不可避免。 网络化多基地联合探测：多基地联合探测就是多个基地布设不同的声呐，声呐的声波发射和接收可以分置，因此具有很大的灵活性。 主动方式下多基地受混响的影响要比单基地好，接收声呐距离发射器较远，不仅受混响的影响小，而且隐蔽性好不易被目标发现，使潜艇难以在短时间内规避和对抗。由于可在较大的海域内布置较多的接收声呐，从而大大地扩展了探测覆盖区域，进而使探测效率得以提高。以美国海军的先进可投布系统(ADS)为例，采用海底电缆或光缆在浅水区快速、隐蔽地部署水下传感器，可对任何海域的舰艇进行监视，可由有人反潜巡逻机承担快速空投部署水下传感器，然后由无人反潜巡逻机承担较长期的监视通信任务。 美国正在研究一种基于全球定位系统(GPS)或其他卫星定位系统的、称之为“GPS浮标网络”(GPSBN)的长基阵水下定位系统，由GPS漂移浮标网络和支援舰艇上的监控基站组成，采用高速射频链路传输数据，对5—20km远的水下目标，能高度准确地对其三维定位。 分布式综合探测：随着信息化作战需求的日益迫切，航空声呐、特别是声呐浮标的功能和技术特点也得到了发展。 以声呐浮标技术为基础的快速布设、分布式使用的廉价水声传感器日益受到重视。随着水声通信MODEM技术发展，已经可以实现这些水下传感器阵列的组网，美国的DADS系统就是典型例子。 声呐与非声联合探潜：为了在近岸浅海区提供反潜预警，并引导反潜兵力进行反潜搜索，通常在本国沿海和岛屿附近的岸边设置由声呐站网和磁探器材构成的多层次固定监测系统，通过声呐与非声联合探潜的合理配置，相互补充，发挥其各自的优势，形成反潜警戒体系，为近岸浅海区反潜提供预警。 岸用声呐的基阵和磁探传感器都配置在大陆架海底，通过电缆与岸上的电子设备相连。体积和重量不受限制的庞大被动声呐基阵，可在很低频率上工作，主动声呐也便于采用低频大功率，用以对付高环境噪声中的低噪声目标。磁探系统因其作用距离仅为数百米，故只起辅助探测和近程分类作用。此外，为了发现露出海面的通气管和潜望镜，在一些岛屿和岸边设置警戒雷达也是必不可少的。然而，固定水下监视系统的配置数量在所有海区中是有限的，因此，在近岸浅水区配以水面舰艇和飞机为运载工具的机动监视系统也是完全必要的。 结尾现代化战争的一个重要特点就是信息化，随之产生了网络中心战体系，反潜作战同样也从平台中心作战体系结构转向网络中心作战体系结构，网络中心反潜战就是以网络为中心，有效组合以上各类技术手段而实施的反潜战。网络中心反潜战要达到的目的是，最大程度地利用所有组成网络的反潜战资源，最大程度地挖掘所有资源的反潜优势，从而实现在广域空间内快速、准确地连续发现、识别、跟踪和攻击敌潜艇。在网络中心反潜战中，反潜兵力被当作机动的探潜器材、攻潜武备和指挥控制系统的载体。反潜战网络通过计算机子网络和通信子网络将分布于战场各个空间的所有探潜器材、攻潜武备和指挥控制系统组成大网络，从而实现战场态势和武器的共享，在整个海战场遂行快速和协调一致的反潜作战。 |
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