美军目前的条令基本摒弃了使用潜艇协同战术(称为 "狼群战术"),原因是 "狼群 "之间和 "狼群 "内部的协调十分复杂。然而,最近的技术进步可能会大大提高在狼群中行动的潜艇之间进行安全通信的可行性。基于智能体的建模用于模拟潜艇在战时环境下的海上行动。模拟了三种安全通信可用性:潜艇之间无通信、每 10 小时通信一次和持续安全通信。考虑了三种战时环境:猎杀过境商船的潜艇、在中立航运环境中猎杀过境军舰的潜艇,以及在中立航运环境中作为水面行动小组(SAG)猎杀过境军舰的潜艇。效果以 "产量 "来衡量,即目标的平均杀伤数量与 "狼群 "中潜艇数量的函数关系。模拟结果表明,随着战时中立航运的增加,"狼群 "战术的成功越来越依赖于潜艇的安全通信和态势感知。

图 1.1. 狼群攻击阶段

由于编队间和编队内协调的复杂性,目前的条令已基本摒弃了使用潜艇协同战术(即所谓的狼群战术)。最近,自主水下定位、通信和其他技术的进步提高了水下舰艇之间协同作战的可行性。此类技术的兴起要求围绕更具生存力和杀伤力的水下能力重新思考当前的作战条令。对这一主题的深思熟虑的探索已经开始,如 Cares 和 Cowden(2021 年)对分布式战争时代舰队战术的未来进行了仔细分析。重新审视 "狼群 "战术将为海军思想家提供价值,因为他们将继续在未来自主无人系统日益增多的海战环境中寻找最佳战略。

仿真用于探索 "狼群 "战术在七个不同场景中的有效性,这些场景既改变了战时环境,也改变了潜艇获得信息的频率。对模拟输出进行分析,以确定 "狼群 "战术的成功率在潜艇与目标环境之间安全通信的不同限制条件下如何变化。考虑了三种安全通信的可用性:潜艇之间无通信、每 10 小时通信一次和持续可用通信。考虑了三种目标环境:猎杀过境商人的潜艇、在含有中立航运环境中猎杀过境军舰的潜艇以及在含有中立航运环境中作为水面行动小组(SAG)猎杀过境军舰的潜艇。潜艇被分配到不重叠的水域空间,每艘潜艇都不会离开其分配的水域空间,也不会试图击杀其水域空间外的目标。船只进入第一个水域空间,然后前往第二个水域空间,依此类推。潜艇靠近并将其水域内的船只分类为中立或目标。分类完成后,潜艇会杀死被列为目标的船只。潜艇在一个水域发射的武器不会影响其他水域的潜艇,也不会影响航运行为。效果用 "当量 "来衡量,"当量 "的定义是成功击杀目标的平均数量与 "狼群 "中潜艇数量的函数关系。潜艇没有后勤限制,没有弹药限制,敌方战舰也不会试图摧毁任何潜艇。

当潜艇进行通信时,它们会将完美的信息传递给艇外实体,而不会失去隐蔽性或被拦截的机会。只有当潜艇探测到目标,但无法在目标离开其水域之前对其实施攻击时,潜艇才会与艇外实体通信。所传递的信息是潜艇无法起诉的目标的位置和未来路径。只有下一个水域的潜艇才会收到来自艇外入口的信息;它会在确定的时间访问这些信息。与中立航运有关的信息不会传递。因此,虽然存在通信的动机,但通信对平均击毙目标数量的影响是有限的。在战时环境下,目标与中性商船到达率之比非常小,通信可最大程度地提高 "狼群 "的性能,使潜艇能够更好地采取行动,摧毁隐藏在大量中性航运交通中的水面行动小组。

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