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寰宇韜略

【寰宇韜略】美海軍自主無人戰力 符作戰需求(中)

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◎邱榮守(譯)

(接上文)

 水雷反制作業

 水雷反制作業是指清除海上水雷的作業程序,進而維護在海上通道行駛船舶的安全。水雷類型依爆炸效果、啟動機制(如碰觸、聲響、磁力或壓力變化等)、放置地點(水中或海底),以及海洋條件(如濁度,底部沖刷和沈積物運動)而呈現很多不同的差異。

 大多數殺傷鏈都是從戰場情報準備(IPB)開始,這是一個分析過程,用於組織和分析有關地形、天候,以及部隊作戰責任區和相關區域內的威脅情資。基本上,水雷反制任務的類型有2種:

 1.獵雷:這是一種透過主動搜索、鑑別、確認和清除水雷威脅的作業方式,可以有效發掘作業區域內的水雷物體及運用引爆等方式來消除水雷威脅。1960年代,西方各國開始研究透過由水下遙控載具(ROV)取代潛水人員,進行水雷的識別、確認與爆破處置工作。獵雷是屬於人力密集及耗時的工作,在不利的環境條件下,除會影響無人載具感測器的精確性,同時也會造成獵雷任務失敗,例如被掩埋的水雷、密集的雜波或聲學效果不佳。

 2.掃雷:最早出現的水雷反制方式,作業時不用探測水域中是否確實有水雷,或是水雷的精確位置,掃雷艦艇僅需航行於需要清掃與確保的水域,並在船身後方拖曳各式除雷用具,包括機械式除雷索或音響/磁性掃雷具等,將遇到的水雷予以摧毀。在非常淺的水域中,是完全無法使用聲響獵雷手段,此時可以採取掃雷方式來處理聲響和磁力驅動的水雷。目前還沒有任何有效處理壓力驅動水雷的方法,除非利用可以產生足夠壓力的船舶來引爆該水雷。另外,目前亦無有效方法可以確認水雷是否被正確引爆,如果感測器性能不佳,則根本無法判別海底是否有水雷。

 拒止區域的情監偵任務

 從歷史上來看,美海軍早已運用載人潛艦的匿蹤性和高續航力,在海下進行情報蒐集、監視和偵察任務,同時可以閃躲敵水面艦艇和反潛飛機的追蹤。通常,這種行動所蒐集的情報資料不會用於即時的戰術行動。潛艦會選擇易於防守的區域遂行任務,如果進行某種攻擊的話,則會暴露其行蹤。因此,在拒止區域執行情監偵任務的潛艦,通常是不會涉及交戰行為。

 潛艦在拒止區域執行情監偵作業對其組員而言,具有高度風險性,同時還需搭配相關重要且昂貴的軍事衛星共同執行。為有效發揮潛艦的戰略效益,事前最好能確定情監偵任務具有特殊的戰略價值,但往往事與願違。現在,美海軍對於能夠以更低成本來執行任務的載具擁有強烈的興趣,同時可大幅降低人員風險。

 在拒止區域進行情監偵任務的無人自主系統,其作業程序類似載人系統。無人自主系統雖無法因應各種緊急狀況的任務需求,且只能依事前設定的導航路線執行任務,但其運作成本確實遠低於載人系統。無人載具執行情監偵任務所需的自主能力包括:超視距導航、電力管理、感測器與資料蒐集系統、判斷收集資料價值以達到傳輸量最小化、資料傳輸安全、偵測威脅與反應能力。所有這些行動均涉及認知、學習與對不斷變化環境的反應能力。經評估,目前的技術水平尚無法滿足任務要求。

 美海軍於2015年核准「蛇頭」大排水量無人水下載具(LDUUV)採購計畫,並預於2020年達到初始作戰能力,2025年全面生產。在初始運行能力下,LDUUV要具備以下能力:1.在複雜的沿海環境中執勤,並能識別確認各種海底物體表徵。2.在水下進行低姿態及持續性作業。3.任務期間,能與岸上或船舶通信。4.後續設計能夠逐步完成複雜的任務(如電子戰、水雷戰、地雷對抗、反潛戰和反水面作戰等)。

 行動欺敵

 敵反介入/區域拒絕(A2AD)能力可以對抗水面艦艇,包括航空母艦、兩棲艦艇和巡洋艦、 驅逐艦級,以及作戰區域內的有人駕駛飛機。然而,有些措施(如信號發射管制、運用假目標及電子欺敵)確實可有效降低敵偵測和目標定位能力,進而提高航艦打擊群的存活力和作戰能力。

 無人自主載具在某些欺敵行動上可以發揮很大的功用,如佈署足夠數量的無人系統,來偽裝航艦打擊群的行為模式。但是,要真正有效,這些系統還要可靠地複製航艦打擊群的行為和電子特徵。它能夠關閉所有電子發射器,重新定位,然後在適當戰術位置上重新啟動。所需自主能力包括:1.獨立導航到航艦打擊群視距外的區域。2.能夠與其他無人系統相互協調定位,以便在雷達上能可靠呈現航艦打擊群的兵力態勢。3.作業系統能正確複製航艦打擊群的電子發射行為。4.執行主動或被動防禦能力。

 自主系統具備自行評估,並做出反應的能力對單一船載系統而言,已不是問題。然對於各載具間協調運作的技術要求,如果做的不正確,行動成效將是相互抵消,而不是相互增強。單一自主載具的反應能力已完全在現行的技術範疇之內,但載具間相互協調能力的技術發展則有待強化。

 共同面對的議題

 美海軍現正積極研發與運用無人自主系統來執行水雷反制、拒止區域的情監偵及欺敵作戰等任務,以有效降低任務成本、人員風險及提升作戰成效。然而,有一個值得深入探討的主題是,以複製載人系統所使用之殺傷鏈為目的的自主系統,可能不是自主技術的最佳用途。實際上,自主系統的最佳用途是分享和協作能力,但這也是其所面臨之更困難的技術挑戰之一。迄今為止,研究顯示協作功能是最有價值的技術,但其研發投入則是微乎其微。

 另一個主題是與無人自主系統搭配運作的相關硬體設施。如在水雷反制作業中,面臨的主要問題是感測器的效能,而不在載具是否具備或具備多少自主能力。在拒止區域執行情監偵任務的最大需求是續航力和偵測範圍。在行動欺敵和水面誘餌方面,主要的限制不在於處理資訊和反應的能力,而是處理資訊時,如何讓所有參與任務的無人自主系統能以協調方式同步行動。在考量研發和軍事投資時,一個非常重要的事實是自主功能通常不是主要限制因素。開發一個缺乏執行任務關鍵能力的高度自主系統,將無益於作戰價值的提升。

(待續)

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