《针对水下战的贝叶斯搜索研究》42页

过去几年来，大西洋上的敌对潜艇活动不断加剧。此外，战略对手开发出了先进的隐形潜艇，使其更难被发现。活动的加剧加上先进的平台，使美国的对手得以挑战其在水下领域的主导地位。虽然利用贝叶斯搜索方法对优化搜索策略进行了大量研究，但公开文献中的大多数方法都侧重于搜索静止物体，而不是由蓝方潜艇对移动的红方潜艇进行搜索。因此，本文了建立了一个敌方潜艇模型，其目标是避免被发现。随着搜索努力的消耗，敌方潜艇位置的后验概率分布会根据负面搜索结果计算出来。提出了一种寻找搜索模式的方法，该模式试图在贝叶斯框架内利用马尔可夫特性使探测概率最大化。具体来说，研究了三种不同的运行窗口方法：一种简单的网络优化模型、一种在规划整个路线的每个时间段后执行更新的网络优化模型，以及一种只提前两个时间段的动态程序。

图 3：在场景 I-V 中，我们改变了 “红方”的起始位置和 “红方”的起始格数。请注意，场景 I 的起始位置是 SR 的右下方单元格。SR 的北端位于网格的顶部。左上角的单元格是（1,1），右下角的单元格是（20,20）。

过去几年中，大西洋上的潜艇活动不断加强，多艘红色潜艇部署到大西洋。此外，美国的对手正在研制与美国海军（USN）潜艇级别相当的高能隐形潜艇。正因为如此，美国高级领导人评估认为，大西洋不再是一个没有争议的战场，这迫使美国海军调整工作重点，以挑战此类海底威胁。例如，2018 年，美国海军重新组建了美国第二舰队，以应对大西洋上的敌对潜艇活动 [LaGrone, 2018]。此外，海军最近宣布成立一支新的驱逐舰特混舰队，专门负责在短时间内做好部署准备，以应对大西洋上的猎潜艇[Shelbourne，2021]。在作战方面，艇员在部署前都要接受额外的训练和认证，以确保随时准备应对敌对潜艇的海底威胁。

美国海军正在采取的行动清楚地表明，大西洋上敌方潜艇存在的增加对国家安全构成了重大威胁。当 “红方”潜艇部署到大西洋时，能够快速定位和跟踪它们对国家安全至关重要。俄亥俄级弹道导弹潜艇（SSBNs）的设计目标是成为核三巨头中可生存的部分。SSBN 上的潜艇艇员在处于戒备状态时，必须保持不被发现的状态，这样才能保持可靠的第二次核打击能力，为总统决策提供更多的灵活性，并对战略对手的核与非核侵略形成威慑。在 SSBN 附近水域活动的敌对潜艇，如果被前潜艇发现并跟踪，可能会降低 SSBN 的生存能力。快速定位敌对潜艇的能力将使指挥官能够调整 SSBNs 的位置，以最大限度地保证其生存能力，并将帮助海军跟踪红色潜艇，以减轻其武器对本土的威胁。

从历史角度看，反潜战（ASW）真正开始于第一次世界大战期间，目的是对抗德国帝国海军的无限制潜艇战战略[Cares，2021]。从那时起，反潜战演变为两类：进攻性反潜战和防御性反潜战[Cares, 2021]。在进攻性反潜战中，目标是猎杀敌方潜艇[Cares, 2021]。但需要注意的是，在和平时期的行动中，其目标会有所改变，即确定敌方潜艇的位置并与之保持联系[Cares, 2021]。另一方面，防御性反潜战的目标是保护资产免受敌方潜艇的攻击[Cares, 2021]。这两项工作的共同点是需要有效地发现敌方潜艇。潜艇指挥官会得到可在其中行动的水域空间、敌方潜艇的位置信息以及可能有关敌方潜艇任务的情报。有了这些信息，指挥官就需要制定搜索敌方潜艇的计划，通常是在计划范围内（如 12 小时）进行搜索。