情报、监视和侦察(ISR)能力是海军作战必不可少的手段。随着水雷战和反潜战等作战任务的战略重要性日益突出,对扩大和增强 ISR 能力及其对这些任务的支持的要求也随之提高,特别是通过加强多域指挥、控制和通信

情报、监视和侦察(ISR)是一项多域活动。在海洋领域,空中、海面上和海面下--以及岸上、沿海和沿岸地区--都部署了资产,以执行 ISR 任务,提高海洋态势认识(MSA),并促进共同作战图的开发。 在海军海上竞争日益激烈的背景下,有人平台越来越需要将其 "精湛 "的能力应用于更高端的作战任务,或在这种情况下,人类作战员的决策仍然至关重要。由于海军的有人平台数量仍然有限,因此,有人平台的工作重心向高端活动转移的结果是,出现了一种迫切的作战需求,即让海上无人系统(MUS)尽早服役。

近期内,在各国海军对 MUS 技术和能力的信心不断增强的同时,引进 MUS 是为了满足两个相互重叠的要求。一是提供大规模海上部署资产。其次是支持所谓的 "3-D "作战任务,即 "枯燥、肮脏或危险 "的任务。这些 "枯燥 "和 "危险 "的任务包括作为 MSA 建设一部分的 ISR 要求。在这里,某些 "枯燥 "和 "危险 "的任务要求 MUS 提供持续的 ISR 能力,通常是在与任何主机平台保持相当距离的情况下。这些任务包括为反潜战(ASW)屏障提供感知能力,或利用水雷对抗(MCM)行动为高价值资产的部署路线进行“消毒”(也称为 "清理")。

对北约海军来说,目前整个欧洲-大西洋战区海上明显存在的战略级海军竞争,使作战重点更加集中在核心高端任务上,包括反潜战、两栖作战和 MCM,而这些任务中的每一项都由 ISR 支持。

图为丹麦皇家海军 (RDN) 水兵在 "REPMUS"/"动态信使 "演习中操作用于海底扫描的轻型自主潜水器 (LAUV)。丹麦皇家海军还部署了 Teledyne Gavia 系统 AUV,以进行超视距 MCM ISR。 图片来源:北约海上司令部

俄罗斯潜艇在整个战区的活动有所增加,但在北欧和东地中海尤为突出。俄乌战争蔓延的风险使北约海军更加关注波罗的海(确保波罗的海国家的安全)和北约北翼(遏制挪威安全面临的任何风险)的两栖作战。至于 MCM,由于黑海在俄乌战争中的战略重要性,部署了大量水雷以支持整个地区的防御和进攻行动,这些水雷--包括那些在脱离系泊线后漂流的水雷--对商业航运构成了重大风险。

演习重点

所有这些都是葡萄牙海军领导的 "海上无人系统增强机器人实验和原型"(REPMUS)演习和北约联合海上司令部(MARCOM)领导的 "动态信使"演习的重点。这两次演习的核心任务几乎都是在作战实验中测试和评估 MUS 系统,旨在尽可能地反映 "真实世界 "的要求。

演习所围绕的序列就是为了反映北约的这种 "真实世界 "作战要求而设计的。在这些活动中,四个主要的作战重点领域是反潜巡逻、水下作战(包括保护重要的水下基础设施[CUI])、救生舱和快速环境评估。有效的 ISR--无论是在整体层面还是特定事件层面--在所有四个方面都是至关重要的使能能力。

在战术层面重点关注的这四个领域之上,演习在作战层面的核心目标是发展多域指挥、控制和通信(C3)能力。发展有效的多域 C3 能力对于支持北约的海上战术行动至关重要,而 ISR 则有助于建立 MSA 层,该层是构建 C3 能力的核心。这两者共同发展了综合能力,使其能够有效执行 MCM 和 ASW 等核心作战任务。

例如,在 9 月前三周举行的 "REPMUS 2023 "演习中,其中一个序列首次在 "REPMUS "演习中测试了使用无人水下潜航器(UUV)进行超视距 ISR,以在两栖攻击上岸前支持 MCM 行动。

之所以要执行超视距任务,是因为这是首次在 "REPMUS "上部署具备所需 "能力"(航程和持续驻留能力)的无人潜航器。该 UUV 是 Teledyne Gavia 自主潜水器 (AUV),由丹麦皇家海军带到演习中。系列演习旨在证明自动潜航器能够在规定的距离和时间范围内持续作业,同时也旨在证明自动潜航器能够达到所需的自主水平,以确保有效执行核心任务。

作战需求

根据 2023 年 5 月在线发布的北约简报文件,ISR"为所有军事行动提供了基础"。在该文件中,北约将监视广泛定义为对目标的持续监视,将侦察定义为针对特定军事任务的信息收集,将情报定义为将收集到的监视和侦察数据与其他形式的信息相结合而产生的最终融合产品。

北约一位军事官员在 "REPMUS "演习的媒体吹风会上说,在演习系列中,需要使用 UUV 进行超视距 MCM 操作,以提供支持两栖作战的谨慎能力。由于两栖作战通常是从距离海岸有一定距离的海面上发起的,特遣舰队仍处于沿岸防御范围之外,因此 UUV 在提供 ISR 以开展和支持 MCM 活动方面发挥着越来越重要的作用,这在很大程度上是因为使用有人驾驶的平台执行 MCM 任务会显示两栖部队正在逼近。

北约官员说,系列演习的目的是支持北约及其海军制定未来开展水雷行动的方式,为 "我们开展水雷战的方式带来前所未有的变化"。这种变化包括引入包括非乘员车辆在内的更多种类的系统,混合使用乘员平台和非乘员平台,通过非乘员平台提高传感能力,以及改进对这些传感器产生的更大数据量的分析、分配和战术使用。

这一新方法给军事海难管理(MCM)这一已经极具挑战性的作战任务又增加了一层复杂性。"北约官员说:"这就是为什么我们需要实验......来改进我们的程序和战术。

UUV 从塞辛布拉出发,向东驶向计划的两栖攻击地点--特罗亚半岛附近。北约军事官员解释说,无人潜航器对行动区域内的海底进行了扫描,这种绘图有助于识别任何疑似水雷的接触点。

在 "REPMUS"/"动态信使 "上部署了无人潜航器,以提供海底可探测到的 ISR 图像,包括水雷和其他物体。例如,法国海军和英国皇家海军系统(图为法国的 Alister9 UUV)合作共享、比较和对比收集到的图像和信息。 图片来源:北约海上司令部

现实世界的相关性

在现实世界的行动中,前沿部署的 UUV 可以在不暴露其存在的情况下进行谨慎的 ISR 和 MCM,具体做法是:从地平线上的主机平台部署,进行隐蔽转场,执行任务时因其隐蔽操作和较小的体积而降低了被发现的风险,并通过对任何已确认的水雷目标安装延迟引信来启动定时销毁任何已确认的类似水雷的物体。

演习序列中的任务目标是 "针对具体场景演练 .... 目标。这位北约官员说:"因此,远程[ISR 和 MCM 行动]进行了测试,以便根据两栖攻击的具体要求开展隐蔽行动。"北约官员说:"如果你想隐蔽行动,你的飞行器需要部署在很远的地方,在水下[从]地平线上方安全的地方转运。该官员继续说,这次演习从岸上部署了 UUV,但也可以从舰艇上部署,舰艇会接近登陆区,但在地平线上保持一定距离,以避免被发现和观察。

北约军事官员说:"我们的想法是对登陆走廊的海底进行测绘扫描,而不显示登陆前正在进行的工作。因此,有了无人驾驶系统或 UUV,这就变得更有可能,因为如果它们在水下过境,你就无法从登陆海滩上发现它们。"

"根据任务计划,无人潜航器将在塞辛布拉外海下潜,以完全隐蔽的方式在水下进行一次完整的转场,然后抵达两栖走廊,并进行一些跟踪,绘制一些海底地图。在水下,它将返回塞辛布拉,浮出水面,然后[被]回收。"下载了任务数据......并运行了一些任务后分析软件,以便对海底物体进行分类。其中一些被归类为类似水雷的接触物体。因此,这意味着你对底部可能是水雷的小物体有了一个概念"。

图为 CMRE 的 Biondo AUV 在 "REPMUS "演示序列中进行海底测绘监视工作。这种 ISR 任务是支持 MCM 和 CUI 行动的关键。 图片来源:Lee Willett 博士

这些信息随后被用于两栖作战的规划。这位官员说:"要么调整路线以避开这些可能的水雷,要么......回到那里去识别并确定这些可能的水雷是否真的是水雷。"

在这次系列演习中,规划人员随后在着陆走廊部署了一艘多用途装甲运兵船,由爆炸物潜水员重新获取并正式识别由 UUV 分类的可能水雷。

在演习中,塞辛布拉外海部署了 24 枚假水雷,特罗亚外海部署了 21 枚假水雷,以测试集结的作战单元探测海底水雷或锚定水雷的能力。还有三枚部署在两栖登陆走廊。

该官员说,ISR 工作和任务后分析的目的是了解找到了多少类似水雷的接触点,以及有多少被归类为真正的水雷。

这位官员解释说:"我们的目的是要有非常准确的分类能力,因为如果我们有太多的类似水雷的接触点,如果你想识别它们以确定接触点的性质,这将是一项繁琐的任务,这需要时间;或者如果我们想把交通转移到没有类似水雷接触点的地方,这是不可能做到的,到处都有类似水雷的物体。"

"然后,我们试图分析原因。我们试图确定为什么接触点被错误分类,或者为什么没有发现接触点....我们试图从中吸取教训。"

这位官员解释说:"在实际行动中,水雷战的一个棘手之处在于,你可以获得一些关于威胁的情报,你可以知道有多少水雷被投下,但你永远无法确定。你能知道的是你发现的水雷数量,但你永远无法确定水里还有多少水雷"。

"这是很重要的信息,因为最后我们需要估算出剩余水雷对来往船只造成的风险。因此,我们有一些算法来尝试确定剩余水雷的数量以及可能存在的剩余风险,"该官员补充道。

虽然作战人员知道演习中部署了多少水雷,但在实际操作中,即使是与亲密盟友合作,情况也不尽相同。例如,在黑海,乌克兰透露在某些地点布设了防御性雷场,但没有透露水雷数量或水雷类型,因为这些信息可能有助于俄罗斯的反水雷措施。

远程学习

关于在 "REPMUS"/"动态信使 "联合演习中汲取的与 ISR 在 MCM 中的作用有关的经验教训,关键因素是要知道有关的 AUV 有 "腿 "到达作业区,根据需要留在站位上,并返回其主机平台或港口--但也要知道,由于操作员参与的机会减少,AUV 可以在远距离有效地完成任务。总之,需要证明该潜水器在执行 ISR 和 MCM 任务时能够提供所需的自主性。

在 "REPMUS "上进行多金属结核系列演习已有一段时间。图为 "REPMUS 2019 "在塞辛布拉附近海域部署的 REMUS 100 UUV 进行多金属结核探测。2023 年,该演习首次进行了一次超视距 MCM 演习。 图片来源:美国海军

北约官员说:"最后,一旦到达需要清除的现场,AUV将使用相同的传感器,因为工作内容不变"。 在北约制定的技术和行动路线图中,强调了有效的 ISR 与战术级 MCM 行动之间联系的重要性,北约计划继续转变 MCM 能力和行动,以跟上威胁性质不断变化的步伐。

德国海军军官斯蒂芬-帕尔(Stefan Pahl)司令在塞辛布拉举行的媒体吹风会上说:"特别是在这方面,有必要使无人潜航器变得越来越智能,以便为改进传感、信息共享和合作活动做出贡献"。

Pahl 中校作为高级参谋人员被派往演习现场,负责管理多用途监测序列,他说,路线图的一些主要目标包括:开发 UUV 生成和支持分散数据管理的能力,包括通过设计接口标准来实现此类信息共享;为进行目标识别提供替代平台/能力选择,而不是通过视觉手段进行识别。

在这方面,ISR 也可以做出更广泛的贡献。除了发现、识别和清除潜在水雷威胁这一核心要求外,MCM 的另一个关键产品是 "降低后续运输的风险,[包括]提供对实际风险的估计",Pahl 中校说。"风险是由我们没有看到的东西决定的:我们不是在看我们发现了什么,我们实际上是在看我们可能遗漏了什么。对海底探测到或没有探测到的东西进行统计分析,从而使 ISR 的监视部分发挥更广泛的作用,在这方面至关重要。

海底搜索

在演习中,ISR 的作用和重要性还体现在另一项关键作战要求上,即确保海底关键水下基础设施 (CUI) 安全的需要。

自 2021 年以来发生一系列海上事件后,CUI 安全已成为北约的核心问题。2021 年 11 月和 2022 年 1 月,分别有报告称挪威北部罗弗敦岛附近的环境监测网络和挪威斯瓦尔巴群岛附近的通信网络的海底电缆遭到破坏。随后,2022 年 9 月,在俄乌战争的大背景下,两条穿越波罗的海海底的北流天然气管道发生爆炸。三起事件的起因均被认定为不明破坏行为。

北约正在各个层面应对相对突然但也许并非意料之外的 "关键水下基础设施战"(CUIW)。在战略层面,北约在布鲁塞尔成立了关键水下基础设施协调小组,为各国、军队、行业和其他利益相关者提供一个参与和协调应对风险的中心。在行动层面,北约正在英国诺斯伍德的 MARCOM 设立北约关键海底基础设施安全海事中心,为利益相关方参与加强 MSA 等行动任务提供枢纽。现在,正如 REPMUS/Dynamic Messenger 所展示的那样,北约已开始测试一系列战术层面的要求,包括技术以及战术、技术和程序,作为开发和部署 "今晚作战 "能力的一部分,以威慑和防御 CUIW 威胁。

葡萄牙海军军官兼 CEOM(葡萄牙海军海上试验行动中心)主任 Antonio Mourinha 指挥官在塞辛布拉举行的媒体吹风会上说,作为开发 CUI 防护能力的一个关键目标,进行了一系列试验,使用 UUV 在海底通信电缆附近执行 ISR 任务。"我们在这一领域进行了大量试验。这绝对是我们需要非机组人员系统的领域之一,因为这种 CUI 就在那里,[而且]我们依赖于这种基础设施"。

无机组水面舰艇参加了 "REPMUS"/"动态信使 "的关键水下基础设施 (CUI) 安全演示。CUI 系列旨在测试无人驾驶系统在定位、监视和保护海底电缆方面的作用。 图片来源:北约海上司令部

Mourinha 中校补充说:"为了保护电缆,我们需要具备监视电缆和探测任何干扰的能力。除了进行监视以保护电缆外,该系列还要求首先使用监视来发现电缆"。这位北约军官解释说,鉴于电缆直径只有 18 毫米,这是一项具有挑战性的任务。

对于使用部署在塞辛布拉的 MCM 资产进行的 CUI 系列,"目的是找出水雷战资产对保护 CUI 的贡献",该官员说。配备船体声纳的船员猎雷资产和装有侧扫声纳的自动潜航器均已部署。该官员补充说,这里的挑战在于搜索比水雷小得多的电缆。自动潜航器将带来特别重要的能力,因为它们能够部署到海底,缩小对电缆的感应范围,减少对声纳图像的干扰,提高声纳图像的清晰度。

系列声纳的目的是对缆线目标进行侦察,不仅要确定缆线本身的位置,还要确定缆线的轨迹--缆线运行的方向,然后评估缆线的状态,确定附近是否有可疑物体。 关于任何可疑物体的性质,这位官员解释说:"对于水雷,你知道威胁是什么。你有情报,你知道对手的库存--它会有什么样的水雷。对 CUI 的威胁可能是爆炸物,可能是监视装置,也可能是连接电缆以获取信息的东西"。

这位官员补充说:"CUI 不是水雷战或[反舰导弹]:它是多领域的。它是情报,是卫星侦察,是 MSA,是部队保护,是很多方面的东西"。水雷战在浅水区发挥着关键作用,因为水雷战能力的设计是为了监视一定深度以下的水体和海床。在更深的水域,UUV 技术将在进行 CUI ISR 方面大显身手。

演习中的一些测试包括对智能缆线的试验--缆线内嵌传感器,可提供内置监视和数据收集能力。此类试验工作反映了北约在 CUIW 中对建立 MSA 和共享此类信息的更广泛关注。

参考来源:欧洲安全与防务杂志

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