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国外水下无人潜航器及其通信技术发展综述一、本文概述随着科技的快速发展，无人潜航器（Unmanned Underwater Vehicle，UUV）作为海洋探索与利用的重要工具，已经吸引了全球科研人员和工程师的广泛关注。
作为无人潜航器的重要组成部分，水下通信技术对于实现潜航器的远程控制、数据传输、多潜航器协同作业等功能具有关键作用。
本文旨在综述国外水下无人潜航器及其通信技术的发展现状与趋势，分析当前主流通信技术的优缺点，并探讨未来可能的研究方向和应用前景。
通过对国外相关文献的梳理和分析，本文旨在为国内外从事水下无人潜航器及通信技术研究的学者和工程师提供有益的参考和启示。
二、国外AUV的发展现状近年来，随着科技的飞速发展，国外在自主水下航行器（AUV）领域取得了显著的进步。
AUV作为水下无人潜航器的一种，其自主导航、环境感知、任务执行等能力不断增强，为海洋科学研究、海底资源勘探、水下搜救等领域提供了有力支持。
在硬件设计方面，国外的AUV技术日趋成熟。
许多先进的AUV已经实现了小型化、模块化、高度集成化，以适应不同复杂度的水下环境。
例如，某些AUV采用了先进的推进系统，包括矢量喷水推进器、机械式螺旋桨等，以提高其机动性和稳定性。
同时，为了应对深海高压、低温等极端环境，AUV的耐压壳体和材料技术也在不断更新，确保了AUV的安全性和可靠性。
在软件技术方面，国外的AUV已经实现了高度智能化和自主化。
通过集成先进的算法和人工智能技术，AUV可以自主完成路径规划、环境感知、目标识别等任务。
随着深度学习技术的发展，AUV在图像识别、声呐信号处理等方面也取得了显著突破，进一步提升了其在水下复杂环境中的作业能力。
在通信技术方面，国外的AUV同样取得了长足的进步。
为了实现在水下环境中的数据传输和远程控制，研究人员开发了一系列高效、稳定的水下通信技术。
例如，某些AUV采用了高速水声通信技术，实现了与水面基站或卫星的实时数据传输；还有研究团队在探索利用电磁波或光学通信技术在水下环境中实现数据传输的可能性。
水面无人艇（USV）的关键技术水面无人艇（Unmanned Surface Vessel,USV）近年来受到国内外越来越多的关注。
国内外USV的最新进展和成果前文已经介绍过了，这里不再累述，本文重点介绍USV的控制方式、动力机构、自动避碰技术及路径优化和未来技术发展，并针对我国内河环境展望了USV在航道数据测量和海事巡航方面的应用前景。
一、USV技术发展（一）USV控制方式USV 船舶控制方式主要有3种，即远程遥控、自主航行、远程遥控/自主航行双模。
1.远程遥控远程遥控是利用远程通信技术实现USV与岸上控制中心的信息交互，达到远程操控船舶的目的。
在USV航行时，控制中心与其交互的信息包括航行状态信息、视觉信息、故障诊断信息和控制指令等。
考虑到通信数据量大、实时性需求高的特点，比较适合的远程通信技术主要有WiFi，蜂窝网和卫星通信等，其中WiFi由于具备网络传输速率高、抗干扰能力强等特点，比较适合几百米范围内的通信，蜂窝网需要在其覆盖范围内使用，而卫星通信不受距离限制，但成本较高。
2.自主航行ASV与USV在概念上有所区别，主要表现在：①ASV 的航行、碰壁策略由自动控制系统提供，自动控制系统由远程控制中心或者由船舶自身控制，但船舶上允许有维护和服务人员；②USV可以是自主航行，也可以远程控制，但船舶上没有人。
ASV要求船舶自身具有完整的动力控制系统、航迹/航向控制系统、自动避碰系统、故障诊断系统和应急处置系统。
ASV一旦失控可能会造成十分严重的后果，因此在航行时ASV应与普通船舶一样遵守相同的交通规则，且一旦有故障发生，应采取应急措施。
3.远程遥控/自主航行双模以目前理论水平和技术条件而言，完全替代人来操控船舶是很难实现的。
采用远程遥控/自主航行双模这样一种比较常见和安全的控制方式是比较合适的。
船舶为自主航行船舶，船舶电脑系统中显示的航行路径、气象导航和轨迹参数会实时地更新和存储，通过雷达、AIS和红外传感器监测周围环境。
USV与AUV国内外发展情况一、USV国内发展情况1.1上海海事大学“海腾01”上海海事大学日前对外发布最新科研成果，由该校科学研究院航运技术与控制工程交通行业重点实验室无人水面艇课题组开发研制的“‘海腾01’号智能高速无人水面艇”成功落水。
作为国际研究热点，“海腾01”号瞄准世界最先进无人水面艇技术，开发具有全天候、高海况下自主航行，实时进行水面监视监测、水下测量勘探功能,多操控模式、大载荷特点的高速无人水面艇。
“海腾01”号可在海事巡航、航道测量、水文监测、水面防污染监测、进出港与过境船舶监测监视、水上消防、水上溢油控制与回收、海上搜寻救助、沉船勘探打捞、水上反恐、专属经济区守护与活动取证、海洋资源调查与取样等领域无人作业。
该项目获得2010年中央财政支持地方高校发展专项资金支持，并在国内首次实现海上溢油处理水面机器人技术及其装备的试验性应用。
据介绍，“海腾01”号智能高速无人水面艇长10.5米，宽3.6米，满载排水量8.5吨，吃水0.8米。
使用喷水推进，最大航速40节，巡航速度30节。
由艇体、推进系统、能源系统、导航系统、通讯系统、控制系统和任务系统等组成。
具有全自航模式、半自航模式和全遥控模式三种工作模式。
配备有毫米波雷达、激光雷达、前视声纳、立体视觉和360度监控摄像机等监测设备，可进行水上和水下障碍物的全方位探测。
并通过多源信息融合提高障碍物探测的准确性和可靠性，为自主避障提供足够信息。
“海腾01”号既可无人驾驶，也可人工驾驶，驾控台上的人工驾驶具有最高优先级，便于无人艇调试过程中的监控与紧急情况处置。
1.2上海海事大学“Silver frog”上海海事大学研制的“Silver frog”号USV 为双体型铝合金小船，是一个多任务通用平台，艇长2.7m、宽1.48m、型深0.36m，艇重60kg，有效载荷100kg。
采用双螺旋桨推进，由DC 电机驱动，依靠推力差进行转向控制。
航速可达6kn（艇重60kg 时），使用60Ah 的锂电池组供电。
溪流笔谈▏水面无人船艇的分类、应用及其发展水面无人船艇（USV）是一种水面机器人，按照任务需求搭载各种不同的功能模块，自主或者半自主完成一系列任务的具有一定智能性，可高速航行于水面的小型水面船艇。
USV是一个复杂的系统，涉及到船舶设计、通信传输、环境感知、数据融合、运动控制、人机交互、人工智能等多个专业领域，研究内容包括导航与定位、控制与决策、感知与融合、能源与动力、船体与载荷、通信与数据等众多方面，以达到船舶的自主航行、智能避障、目标识别、多模通信等功能。
无人船艇通过搭载不同的载荷可以执行危险、艰苦、不适合有人船只工作的任务，也可以执行对航行精度要求较高的测量测绘任务，多无人船艇集群协同工作。
随着卫星定位与通讯技术、自主导航技术以及智能规划和控制技术的进步，未来可以更快速、机动、高效协同地完成更多作业任务。
法国多用途水面无人艇（Inspector125）水面无人船艇的发展历程全球无人船艇总体发展的脉络是起源于军用，而逐渐再转为民用，基本遵循了由小型、中型到大型无人船艇、直至无人舰艇的发展思路。
无人驾驶船最早见于20世纪五六十年代出现的靶艇或扫雷艇，但仅限于在有人平台的遥控范围内进行水面作业。
美国海军从上世纪90年代开始研究无人水面艇，以色列“保护者”型无人水面艇较早开始批量生产，并装备部队，新加坡海军是它第一个海外用户。
研发水面无人船艇的国家主要包括美国、中国、俄罗斯、以色列、日本以及欧洲主要国家，趋向于发展反舰、反潜、反水雷和电子战等能力于一体的多功能水面无人艇。
近年来，随着卫星定位与通讯技术、自主导航技术以及智能规划和控制技术的进步，装备智能化程度的提升，水面无人艇将逐步具备独立或协同遂行反潜、反舰等作战任务的能力，在海上作战中发挥重要作用。
美国海军2007年发布《海军无人水面艇主计划》，提出了重点发展3-11米级的X级、“港口”级、“通气管”级和“舰队”级四类艇型的发展规划，已批量化列装应用；在中型无人船艇发展上，探索发展了16米级“水虎鱼”无人船艇和40米级“海上猎人”号探潜无人船艇；在大型无人船艇或无人舰发展上，美海军2,000吨级的“守护者”号和“流浪者”号无人水面舰分别于2020年6月和2021年7月下水试航，拟于2022年交付美海军。
美国海军无人潜航器发展经验及未来趋势徐依航毫无疑问，世界各国海军都认为水下军用无人系统是未来海战场最有效的作战手段，因此都在积极发展无人潜航器。
美国海军更是视水下无人装备为“反介入/区域拒止”环境下搜集情报、实施力量投送的最有效手段，试图通过大力发展以自主潜航器为主体的水下战无人装备，加强前沿水下无人系统预置，全力推进水下无人区域监控系统布建，突出攻关水下自主导航、通信组网、自主协同等先进技术，打造新型水下作战体系，重点从水下抵消中俄各国的近海综合控制权，限制中俄海军兵力的近海行动自由。
目前，美国海军的无人潜航器主要用于反水雷、监视、情报收集和海洋测量等领域。
预计到2020年，美国海军将拥有无人潜航器1000套左右，2025年可能达到2000套左右，将会逐渐影响我潜艇的作战行动。
主动作为，长期不懈研究早在1957年，美国海军研究局就已经开始研发无人潜航器，它可水下持续运行4个小时。
自20世纪80年代起，民用的无人潜航器在海底勘探和研究领域开始逐步得到应用。
1990年海湾战争期间，因美海军舰船在波斯湾海域遇到严重的水雷威胁，美军加大了使用无人潜航器进行水雷战的研究力度，对续航、通信、自主控制技术等问题开展了深入的集中研究。
1994年，美国海军制定《无人水下计划》，提出优先发展具有水雷探测能力的无人潜航器。
2003年“伊拉克自由行动”期间，美国海军使用REMUS-100无人潜航器在乌姆卡斯尔港口附近完成了航道清扫任务，这是世界上无人潜航器的首次作战运用。
2004年，美国海军发布《水下无人潜航器主体计划》，提出未来无人潜航器的九大优先任务领域：情报、监视与侦察、反水雷战、反潜212018.03军事文摘美国海军MANTA无人潜航器目研发，要求工业部门研制发展可靠、精确、经济可承受的水下导航技术，目的是为潜航器航行稳定提供全天候的精确定位、导航和提供自主任务规划、任务管理等能力。
发展无人系统同类型平台间、不同类型平台间相互协同作用于美军实战的海狐无人水下潜航器。
一、国外水下无人装备现状本文以水下无人航行器、水下预置装备、水下监听网等典型水下无人装备的研究现状及典型项目案例为牵引，综述国外水下无人装备的发展现状。
⒈水下无人航行器水下无人航行器(UUV)也称无人潜航器，美海军将UUV定义为无人、自带能源、自推进、自主控制(预编程或实时自适应使命控制)或最低程度监控、无缆(除数据光纤)的潜器；俄罗斯海洋科学技术研究所将UUV定义为能够在预定海域深度范围内，按照预编程轨迹航行并完成需要作业的装有仪器设备的潜器。
⑴UUV的发展现状UUV起源于20世纪50年代末，但由于技术条件限制，致使UUV发展缓慢，80年代以后，随着计算机性能的提升、水声通信技术的突破，UUV开始具备半自主控制能力。
21世纪以来，伴随着智能算法的应用、海洋资源的探索及军备竞争的需要，在军民科研领域掀起了UUV研究热潮，各种新概念、新方向被提出，UUV的自主控制水平得到进一步提高，其任务开始从反水雷向反潜、水下侦察、探测与识别等领域扩展。
美国是最早研究、研制UUV且技术最先进的国家，主要的UUV产品有蓝鳍金枪鱼机器人公司的Bluefin系列、WHOI的ABEAUV、Oceanserver公司的IverAUV等，军用UUV的典型型号有便携式的SAHRV、轻型的SMCM和重型的BPAUV等；欧洲国家在UUV的发展上仅此于美国，主要的UUV产品有挪威的REMUS系列(交付美海军)及HUGIN系列、法国的Alister系列、瑞典的SAAB 系列、英国的Autosub系列和Tailsman系列、德国的seaOtterMK系列。
另外，我国周边的俄罗斯和日本在UUV研究方面也具备较高的水平，例如俄罗斯海洋技术研究所的SKATAUV和MT-88AUV、日本海洋科学技术中心的深海型URASHIMAAUV等。
⑵UUV典型分类随着水下作业需求的增加，更多适应不同工作需求的水下无人航行器研制并应用，按照结构及工作模式，主要分为遥控水下航行器(ROV)和自主水下航行器(UUV)。
USV与AUV国内外发展情况一、USV国内发展情况1.1上海海事大学“海腾01”上海海事大学日前对外发布最新科研成果，由该校科学研究院航运技术与控制工程交通行业重点实验室无人水面艇课题组开发研制的“‘海腾01’号智能高速无人水面艇”成功落水。
作为国际研究热点，“海腾01”号瞄准世界最先进无人水面艇技术，开发具有全天候、高海况下自主航行，实时进行水面监视监测、水下测量勘探功能,多操控模式、大载荷特点的高速无人水面艇。
“海腾01”号可在海事巡航、航道测量、水文监测、水面防污染监测、进出港与过境船舶监测监视、水上消防、水上溢油控制与回收、海上搜寻救助、沉船勘探打捞、水上反恐、专属经济区守护与活动取证、海洋资源调查与取样等领域无人作业。
该项目获得2010年中央财政支持地方高校发展专项资金支持，并在国内首次实现海上溢油处理水面机器人技术及其装备的试验性应用。
据介绍，“海腾01”号智能高速无人水面艇长10.5米，宽3.6米，满载排水量8.5吨，吃水0.8米。
使用喷水推进，最大航速40节，巡航速度30节。
由艇体、推进系统、能源系统、导航系统、通讯系统、控制系统和任务系统等组成。
具有全自航模式、半自航模式和全遥控模式三种工作模式。
配备有毫米波雷达、激光雷达、前视声纳、立体视觉和360度监控摄像机等监测设备，可进行水上和水下障碍物的全方位探测。
并通过多源信息融合提高障碍物探测的准确性和可靠性，为自主避障提供足够信息。
“海腾01”号既可无人驾驶，也可人工驾驶，驾控台上的人工驾驶具有最高优先级，便于无人艇调试过程中的监控与紧急情况处置。
1.2上海海事大学“Silver frog”上海海事大学研制的“Silver frog”号USV 为双体型铝合金小船，是一个多任务通用平台，艇长2.7m、宽1.48m、型深0.36m，艇重60kg，有效载荷100kg。
采用双螺旋桨推进，由DC 电机驱动，依靠推力差进行转向控制。
航速可达6kn（艇重60kg 时），使用60Ah 的锂电池组供电。
国内外无人艇发展现状及典型作战应用研究1. 本文概述本文主要研究国内外无人艇的发展现状及典型作战应用。
无人艇作为一种无人操控的船只，具有自主航行、任务执行和遥控等特点。
随着人工智能和海洋科技的不断发展，无人艇已成为海洋领域的研究热点。
本文将深入探讨无人艇在作战领域的应用优势和发展趋势，包括其在战场监控、情报收集、炮火支援等方面的应用。
同时，本文还将分析无人艇市场现状，包括技术创新、应用拓展以及国际合作等方面的发展趋势。
通过本文的研究，旨在为相关领域的研究人员和决策者提供参考，推动无人艇技术的发展和应用。
2. 国内外无人艇发展现状近年来，无人艇技术取得了显著进展，成为海洋领域研究的热点。
无人艇通常具有小型化、轻量化的特点，并具备自主航行、任务执行和遥控等能力。
随着人工智能和海洋科技的发展，无人艇的自主航行和任务执行能力不断提升。
国内外许多机构和公司已投入到无人艇的研究和开发中，并取得了重要成果。
例如，中国船舶科学研究中心研发的“天狼星”无人艇具有高自主航行和任务执行能力。
美国波音公司研制的“幽灵骑士”无人艇则配备了先进的传感器和导航设备，能在复杂环境中进行侦察和情报收集任务。
技术创新：无人艇将采用更先进的传感器、导航设备和人工智能技术，提高其自主性和任务执行能力。
应用拓展：无人艇的应用将从海上作战领域延伸到环保监测、海洋资源开发等领域。
合作发展：各国将加强在无人艇技术领域的合作，共同推动无人艇技术的发展和应用。
无人艇在海上作战中具有广泛的应用前景，包括战场监控、情报收集、炮火支援等任务。
其在提供实时情报、图像传输以及精确打击敌方目标等方面具有显著优势。
船型技术是水面无人艇快速性和稳定性的关键技术。
目前已有的船型包括半潜、常规滑行、半滑行、水翼等，其中常规滑行和半滑行是研究的重点。
这些船型各有特点，如常规滑行艇综合性能好但稳定性差，而半滑行艇则具有较低的阻力和较高的适航性。
无人艇的吊放与回收技术是实际使用中的重要环节。
-60-科学技术创新2019.02无人船发展现状及其关键技术综述陈映彬(广东海洋大学海洋工程学院，广东湛江524088)摘要:随着通信技术、传感器以及人工智能等的迅速发展，无人船已进入快速发展阶段〉本文阐述了无人船发展背景，介绍了当今国内外无人船发展现状以及无人船环境感知与目标识别、数据计算与航线规划、运动控制与集群智能等方面的关键技术.关键词:无人船；现状；关键技术中图分类号：U674文献标识码：A文章编号:2096-4390(2019)02-0060-02近年来，无人汽车与无人飞机的发展逐渐使得无人船出现在人们的视野。
无人船在军用和民用等领域都发挥着巨大作用，在军用领域有较多应用的是无人艇(全称是无人水面艇Unmanned Surface Vessel,简称USV)注要用来执行排雷仮潜作战和反特种作战等危险任务。
民用方面，当下无人船主要应用于水下地形图的绘制、水产养殖的自动化喂养以及环境和水质的测量等。
USV可以通过搭载不同的任务载荷从而能够完成不同的任务，而体积较小、成本较低和机动性强等侍点使得无人船艇在众多领域中具有巨大的潜力。
1国内外无人船现状无人船技术的应用最早是起源于二战时期，在冷战期间无人船得到快速发展，而时至今日，无人船也逐渐从军事走向了民用。
军事领域用的无人船我们更多称之为无人水面艇(Unmanned Surface Vessel,简称USV)O开展USV研制的国家和地区主要有美国、以色列、法国、英国、德国、日本、俄罗斯、新加坡等。
现有的USV绝大多数由美国及盟国研制，其中美国和以色列在USV军事方面领先全世界。
国外对无人艇的研制时间相对较早，且当下技术比较成熟。
美国对USV的正式研制是从上世纪90年代开始的，研制时间早加上投入力度大使得美国成为当下USV先进技术的掌握者,其早期研制的"遥控猎雷作战原型艇"(Remote Mine-hunting Operational Prototype,简称RMOP)便在1997年1月成功进行了海上猎雷行动演习。
USV与AUV国内外发展情况一、USV国内发展情况1.1上海海事大学“海腾01”上海海事大学日前对外发布最新科研成果，由该校科学研究院航运技术与控制工程交通行业重点实验室无人水面艇课题组开发研制的“‘海腾01’号智能高速无人水面艇”成功落水。
作为国际研究热点，“海腾01”号瞄准世界最先进无人水面艇技术，开发具有全天候、高海况下自主航行，实时进行水面监视监测、水下测量勘探功能,多操控模式、大载荷特点的高速无人水面艇。
“海腾01”号可在海事巡航、航道测量、水文监测、水面防污染监测、进出港与过境船舶监测监视、水上消防、水上溢油控制与回收、海上搜寻救助、沉船勘探打捞、水上反恐、专属经济区守护与活动取证、海洋资源调查与取样等领域无人作业。
该项目获得2010年中央财政支持地方高校发展专项资金支持，并在国内首次实现海上溢油处理水面机器人技术及其装备的试验性应用。
据介绍，“海腾01”号智能高速无人水面艇长10.5米，宽3.6米，满载排水量8.5吨，吃水0.8米。
使用喷水推进，最大航速40节，巡航速度30节。
由艇体、推进系统、能源系统、导航系统、通讯系统、控制系统和任务系统等组成。
具有全自航模式、半自航模式和全遥控模式三种工作模式。
配备有毫米波雷达、激光雷达、前视声纳、立体视觉和360度监控摄像机等监测设备，可进行水上和水下障碍物的全方位探测。
并通过多源信息融合提高障碍物探测的准确性和可靠性，为自主避障提供足够信息。
“海腾01”号既可无人驾驶，也可人工驾驶，驾控台上的人工驾驶具有最高优先级，便于无人艇调试过程中的监控与紧急情况处置。
1.2上海海事大学“Silver frog”上海海事大学研制的“Silver frog”号USV 为双体型铝合金小船，是一个多任务通用平台，艇长2.7m、宽1.48m、型深0.36m，艇重60kg，有效载荷100kg。
采用双螺旋桨推进，由DC 电机驱动，依靠推力差进行转向控制。
航速可达6kn（艇重60kg 时），使用60Ah 的锂电池组供电。
国外A U V研发现状综述 SANY GROUP system office room 【SANYUA16H-国外AUV研发现状资料（一）：以下资料来自：（1）美国根据1994年美国海军制定的水下无人航行器（UUV）发展计划，包括AUV和ROV（遥控航行器）两个方面的研究涉及五个领域：运载器、能源、传感器、导航与控制、通信。
其它方面的研究包括：1）AUV和ROV探测网反潜的研究，利用探测网进行水下三维探测，通过就地采样或层析获得的环境信息有利于提高反潜探测，同时还可以利用多个小型分散平台与有人平台一起构成反潜作战探测网；2）作为武器平台，携带近程攻防武器对敌方潜艇进行秘密攻击；3）布设水下通信网络；4）进行海洋探测。
美国海军主要研制UUV的单位包括：美国海军水下作战中心（NUWC）、美国海军研究局（ONR）、美国海军海洋系统中心（NAVOCEANO）、美国海军空间和海战（SPAWAR）系统中心、美国国防高级研究计划局（DARPA）和查尔斯·斯塔克·德雷珀实验室（CSDL）、美国海军研究生院（NPS）等。
此外，麻省理工学院、Woods Hole海洋研究所、通用动力公司和雷声公司、洛克希德导弹和宇航公司、佩里技术公司等，下面分别就各单位的AUV研发情况进行介绍。
美国海军空间和海战（SPAWAR）系统中心：该中心主要从事AUV的指挥和控制系统、光纤和水声通信系统、非金属材料和运载器总体的研制。
该中心拥有三个UUV试验运载器：先进的无人搜索系统（AUSS）、自游者II （Free Swimmer II-SFII）和飞行插塞（Flying Plug）。
AUSS是一个用于深海搜索的鱼雷形AUV，全长5200mm，直径800mm，重量1230kg，以最大速度6kn航行航力为10小时，采用20kWh银锌电池，推进装置为2个垂直推进器和2个纵向推进器。
AUSS带有水声通信设备，可在水深6000m的水下向水面传送侧视声纳数据或CCD电视信号，AUSS是自主式的，它对目标的搜索时间只需常规拖曳式搜索系统的1/10。
美海军海上无人系统及数字化发展来源：全球航空资讯作者：远航根据美国海军未来舰队发展计划，未来30年，美国海军将大力发展海上无人系统，并重点瞄准这类系统发展数字基础设施。
但是，美海军海上无人系统在成本预算、战略目标、组织管理及原型开发方法等方面，目前还存在着一系列问题2022年4月，美国政府问责局（GAO）发布最新评估报告，对这些问题进行了评估。
一、海上无人系统主要项目（1）主要项目美国海军正在开发六类大型海上无人系统原型。
其中四类由海军采办组织即“海上无人系统办公室下无人和小型战斗系统项目办公室”（PEO USC）发起。
另外两类原型由国防部科技机构组织发起，包括DARPA、国防部长战略能力办公室和海军研究办公室。
目前，这两类原型开发工作也已移交给PEO USC。
海上猎人/海鹰（Sea Hunter/Seahawk）中排量无人水面舰艇发起机构：DARPA/海军研究办公室重要事件：•2018 年 6 月，带有侦察载荷的海军演习•2020 年 9 月，先进自主性和感知能力演习•2021 年 4 月，秘密有效载荷演习原型数量：已交付2艘，计划中0艘潜在任务：支持中型无人水面舰艇（MUSV）和大型无人水面舰艇（LUSV）开发霸王无人水面舰艇（Overlord Unmanned Surface Vessel）发起机构：国防部战略能力办公室/海上无人系统项目办公室重要事件：•2020年10月和2021年4月，对两种可用原型开展从墨西哥湾沿岸地区到西海岸的自主运输演习•2020年12月，电子战有效载荷海军演习原型数量：已交付2艘，另有2艘计划2023财年交付潜在任务：支持中型无人水面舰艇（MUSV）和大型无人水面舰艇（LUSV）开发大型无人水面舰艇（LUSV）发起机构：海上无人系统项目办公室重要事件：•2019 年 9 月，海军授出价值 4200 万美元的六项概念设计研究•根据2021财年预算，海军决定推迟采购原型数量：交付0艘，打算将开发计划变更为主要能力采购潜在任务：海上作战中型无人水面舰艇（MUSV）发起机构：海上无人系统项目办公室重要事件：•2019 年 7 月，海军授予 L3 Harris 公司价值 3500 万美元的制造合同，预计在 2023 财年第二季度交付原型数量：交付0艘，已定计划开发2艘，在拟合同7艘潜在任务：具有可互换有效载荷，任务多功能舰艇，可执行监视和电子战任务“乌鳢”大排量水下无人艇（LDUUV）发起机构：海上无人系统项目办公室重要事件：•2012年，作为采购计划启动，但在2017年才制定加速研发工作•政府主导的原型将于 2022 财年交付•2021年发布两艘生产原型征求建议书原型数量：1艘在建，2艘计划短期内开发潜在任务：具有可互换有效载荷，任务多功能舰艇，可执行监视和电子战任务“逆戟鲸”超大型无人水下航行器 (XLUUV)发起机构：海上无人系统项目办公室重要事件：•2017年3月，海军授予波音公司一份价值2.74亿美元的合同•因持续的生产问题，第一艘XLUUV的交付将延迟21个月至2022年9月完成原型数量：已交付0艘，5艘在建，在拟合同4艘，打算将开发计划变更为主要能力采购潜在任务：用于海底战争的模块化有效载荷（2）美国海军对海上无人系统的研究情况海上无人系统是美国海军舰队现代化方案的一个重要组成。
国外海军无人水面艇发展及关键技术
文／宋磊
有人水面舰艇相比，无人水面艇具有机动灵活、隐蔽性好、活动区域广、使用．
成本低等特点。
目前，无人水面艇服役数量很少，主要用于执行海上情报、监视与侦察，反水雷战，电子战等军事任务。
未来，随着智能化程度的不断提高，无人水面艇将具备遂行反潜、反舰作战等能力。
一、无人水面艇自主程度不断提升
与其他无人装备相比，无人水面艇发展相对滞后，但自主程度在不断提升。
自主程度是衡量无人系统先进性的核心指标。
无人水面艇按自主程度可分为遥控型、半自主型和全自主型三类。
由于全自主控制方式对智能化程度要求较高、实现极为困难，尚处于研究探索阶段。
目前，各国无人水面艇多采用半自主型。
国外已服役或在研的无人水面艇主要装备型谱见图1。
从装备型谱看，全自主型无人水面艇艇是未来无人水面艇的发展目标。
二、多功能无人水面艇发展备受关注
目前，开展无人水面艇研制的国家和地区主要包括美国、以色列、欧洲、日本等，但仅有美国、以色列的部分型号装备了部队。
各国正在竞相发展集反水雷战、反潜战、电子战等能力于一体的多功能无人水面艇。
1.美国B研制并装备多种型号，且制定了明确的发展规划
美国正式服役的无入水面艇主要有“遥控猎雷系统”(RMS)、“海狐”和“斯巴达侦察兵”。
其中，RMS由洛克希德·马丁公司在21世纪初研发成功，可对水雷进行快速侦察、探测、分类、识别并准确定位，也可用于反潜搜索、水面监视和沿海情报收集；“海狐”由美国西风海事公司研发，目前在美海军中服役的主要有“海狐”MKl和“海狐”MK2两型，美海军主要利用该艇进行江河地区的作战评估，以及远征部队的安全保障等；2002年，美海军水下战中心正式启动“斯巴达侦察兵”研制计划，2004年法国也加入其中，该艇备受各军种重视，海军陆战队计划将其用于执行远征后勤和再补给任务，特种部队计划将其用于水文调查及其他侦察、欺骗任务，陆军计划将“海尔法”等导弹装备该艇执行精确打击任务，协助内陆湖泊地带作战。
目前，“遥控猎雷系统”和“斯巴达侦察兵”已装备美海军近海战斗舰，参与作战部署。
此外，美国于2010年启动“反潜战持续跟踪无人水面艇”(ACTUV)研制计划。
该艇设计长19米，排水量157吨，最高航速38节（7 0.4千米／小时），可持续工作30天，一次加油最多可航行6200千米，采用三体船型，可携带无人潜航器。
上述指标均处于国际最领先的水平，同时也代表着无人水面艇的未来发展方向。
美国无入水面艇的发展思路和顶层规划也十分明确和清晰。
21世纪初，美海军在《21世纪海上力量——海军设想》中提出，在201 5年前将新型无人平台引入未来网络化作战体系中。
200 7年7月，美海军首次发布《海军无人水面艇主计划》，设定了无人水面艇的7项使命任务——反水雷战、反潜战、海上安全、反舰战、支持特种部队作战、电子战和支持海上封锁行动，指明了未来无入水面艇的发展重点及技术攻关方向。
此后，美军方开始统筹各军种无人系统发展，并统一发布《无人系统路线图》，对无人水面艇的作战需求、关键技术领域以及与其他无人系统之间的互联互通性进行了总体规划。
其中，2013年12月发布的最新版《无人系统路线图》对无人水面艇“近期（未来5年）、中期（未来10年）、远期（未来2 5年）”的技术发展重点和能力需求做出了更细致的说明：无人水面艇近期的技术发展重点将围绕增强型动力系统、通信系统和传感器系统等方面，中远期则将重点开发高效自主系统、障碍规避算法以及安全架构等；无人水面艇近期的能力需求是提高在本地受控区域执行特定任务的自主性并提高联网能力，中期将扩展行动范围并增加任务类型，远期则可在全球自主执行任务。
《无人系统路线图》提出无入水面艇面临的技术挑战主要包括海上持久能力、恶劣环境中的生存能力等。
同时还指出，为将无人系统潜能最大化，未来各类无人系统必须实现无缝互操作能力。
2．以色列发展的型号种类仅次于美国，部分型号B装备不兑
以色列已开发多种型号，包括拉法尔公司和航空防务系统公司联合开发的“保护者”、埃尔比特系统公司的“黄貂鱼”和“银色马林鱼”、航空防务系统公司的“海星”等无人水面艇。
其共同特点是充分借鉴无人机技术，并采用模块化设计。
其中“保护者”项目开展最早，发展最为成熟，该艇隐身性高，装备现代化传感器系统和多样化武器系统，首批1 2艘已于2006年服役。
3.欧亚多国积极推进研制，产品尚未交付部队
英国在研无人水面艇主要包括“卫兵”、“哨兵”、“黑鱼”等。
其中“卫兵”最为典型，由奎奈蒂克公司研制，采用先进的隐身设计和喷水推进技术，航速可达50节。
法国在研型号主要包括“检察员”MK1、“罗德尔”和“巴西尔”等，其中“检察员”
MK1采用双柴油机喷水推进，最高航速达3 5节。
德国在研型号为“哨兵”和“近岸攻击无人艇”，其中“哨兵”采用模块化设计，隐身性和抗沉性好，目前已投人海试。
日本发展的无人水面艇主要是UMV -H（高速型）、UMV -0（海洋型）和0丁-91型无人水面艇。
其中，OT -91型为最新研制型号，采用喷水推进，最高航速40节，主要用于海上情报侦察和反水雷等。
三、无入水面艇关键技术有待提高
无人水面艇关键技术主要包括自主规划与控制技术、艇型技术、武器发射控制技术、布放回收技术等，这些技术都有待进一步提高。
而无人水面艇的通信技术和动力系统可借鉴有人水面舰艇成熟技术。
1．自主规划与控制技术
自主规划与控制技术是无人水面艇核心技术，能够降低无入水面艇对于操控人员和通信带宽的需求，同时扩展超视距作战的战术应用范围。
通过自主技术，可使无人水面艇在海上安全、反潜战和反水雷战等任务中长期、独立地执行远程航行、探测、评估、危险规避和信息收集等任务，也可使多个无人水面艇进行协同作业，提高其在大规模反潜战和反水雷战中的作战效能。
目前，美海军正在发展的无人水面艇自主程度依然较低，需保持与操控人员之间的通信才能顺利工作。
自主水平的提高需要更先进的信号处理和决策技术的支持。
就当前的技术水平而言，无入水面艇的预编程任务尚无法适应外界环境的动态变化。
未来面临的挑战是发展具备自适应能力的无入水面艇，以及多无入水面艇之间的自主、协同作业。
2．艇型技术
艇型技术是提升无入水面艇快速性和稳定性的关键技术。
国外海军装备的无入水面艇主要采用了半潜式、常规滑行、半滑行、水翼等艇型，但在研型号多采用常规滑行和半滑行两种艇型。
半潜式无入水面艇的大部分艇体在水下，与常规船体设计相比，兴波阻力较小，平台稳定性高，速度在2 5节以下。
常规滑行无人水面艇通常采用v型、深V型或M型，综合性能好，拖曳能力强，速度超过20节，但其艇体阻力对负载分布非常敏感，稳定性较差。
半滑行无入水面艇与常规滑行无入水面艇相比，具有较低的阻力和较高的适航性，耐波性好，是一种效费比高、稳定的无入水面平台，航速超过30节。
水翼艇在所有艇型中阻力最小、适航性最好，是中等海况下比较稳定的平台，航速超过40节，但缺点是不适合拖曳且成本较高。
其他艇体类型主要包括纯排水型、小水线面双体船、穿浪型和多体艇型等，这些艇型适合特定需求，通用性较差。
美国正在研制的“反潜战持续跟踪无人水面艇”采用了三体船型，以实现其预期航速和作战任务需求。
3．武器发射控制技术
为执行反水雷战、反潜战、水面战等任务，要求无人水面艇能够携载和投送武器。
目前，无人水面艇武器发射控制面临的主要技术挑战是要求其在各种海况下都能够可靠地跟踪、瞄准目标并实施攻击。
恶劣海况将给无人水面艇带来姿态难以确定问题，影响其目标瞄准。
从各国技术发展情况来看，目前武器发射主要通过遥控武器站的方式进行控制。
如以色列“保护者”无人水面艇装备小型“台风”遥控武器站，可使用12.7毫米舰炮和40毫米自动榴弹发射器，同时配备全自动火控系统和可用于昼夜作战的相机，形成了一套完整、全天时的综合无人作战系统。
为满足作战任务需求，无入水面艇武器发射控制技术需进一步提高。
4．布放回收技术
布放回收技术是无入水面艇能否成功运行的关键。
当前使用的无人水面艇大多是以搭载在大型舰艇上的刚性充气艇为基础发展而来，其布放与回收利用了母舰上现成的吊艇架或坡道进行。
该方法适用于低航速、低海况情形，需要人力参与（如操纵起重机、挂接无人艇等），效率低、危险性大。
无入水面艇布放回收技术面临的挑战包括布放回收作业的安全和可操作性，系统的通用、自主与可移植性，无人艇与母平台接口间潜在的冲突等。
目前，美国在无入水面艇的布放回收技术方面水平最高，发展最快。
美海军已开发了用于布放回收的助力拖曳吊舱，以及自动导引钩锚系统。
美国物理科学公司开发出新型布放回收系统，可使“斯巴达侦察兵”无入水面艇在母舰速度15 -20节航行时实现布放回收操作。
另外，密歇根州航空公司开发出近海战斗舰充气式布放回收系统，可实现高海况、高航速下对无人水面艇的布放回收。
（责任编辑张璐璐）
军事文摘2015年第7期。
