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弗吉尼亚级潜艇快速攻击潜艇号维吉尼亚州2010年通过地中海邮轮。当时,它可以有效地通过潜水消失。
美国海军
现在潜艇捉迷藏的游戏可能接近的潜艇再也不能逃避检测和简单地消失了。它可能会早在2050年据最近的研究由国家安全学院的澳大利亚国立大学,在堪培拉。这时机尤为重要,因为巨大的成本必须设计和建造一个潜艇是在至少60年。一艘潜艇进入服务今天仍然应该在服务2082年。核动力潜艇,如弗吉尼亚州- - - - - -类快速攻击潜艇,每个成本大约28亿美元根据美国国会预算办公室。而这仅仅是一个购买价格;新的哥伦比亚的生命周期总成本- - - - - -级弹道导弹潜艇估计超过3950亿美元。
竞争对手国家的双重问题探测潜艇从检测和保护自己的潜艇是巨大的,和技术细节是高度机密的。许多海军专家推测传感技术,可用于音乐会与现代人工智能方法中和潜艇的隐身。罗斯前副秘书长北约,警告说,“隐形潜艇将难以维持,各种各样的传感器,在多个光谱,进出水变得无处不在。“隐形之间和正在进行的比赛和检测越来越不稳定,这些新技术可能推翻的平衡。
我们已经发现潜艇的新方法
今天的传感技术探测潜艇不仅仅在听力潜艇通过各种non-acoustic技术精确定位自己的位置。潜艇现在可以检测到微量的辐射和化学物质排放,地球磁场的微小扰动,和由激光反射光或脉冲。所有这些方法寻求检测异常在自然环境中,作为复杂的模型代表的基线条件已经发展在过去的十年中,这在一定程度上要归功于摩尔定律计算能力的进步。
机载激光传感器可以探测到潜艇潜伏在表面附近亚博排列五投注网站。亚博真人yabo.at
根据战略与国际问题研究中心的专家,在华盛顿特区,两个方法提供特定的承诺。激光雷达传感亚博排列五投注网站器发射激光脉冲在水中生产高精度3 d扫描的对象。磁异常检测(疯狂)仪器监测地球的磁场,可以检测的干扰引起的金属船体水下潜艇。
传感器都有亚博排列五投注网站缺点。疯狂的只在低海拔或在水下工作。通常是不够敏感的挑出扰动造成的潜艇从电磁场中的许多其他微妙的变化在海洋。
激光雷达具有更好的范围和决议,但它可以安装在卫星消耗大量的电力——标准汽车单元几百米的可以燃烧25瓦。激光雷达也非常昂贵在太空中,尤其是当操作。在2018年,美国国家航空航天局发射了一颗卫星用激光成像技术监测地球surface-notably变化模式的变化在海洋的表面;卫星的成本超过10亿美元。
事实上,你把传感器是至关重要的。亚博排列五投注网站水下传感器阵列不会终结潜艇隐身。退休少将。约翰高尔,前皇家海军潜艇指挥官的英国,指出传感器“需要被放置免费从坠机或钓鱼的地方,从地震活动自由,和接近的位置,他们可以被监视,他们可以收集的数据传输。亚博排列五投注网站这严重限制了选择。”
绕过需要精确的位置的一种方法是使传感器移动。亚博排列五投注网站水下无人机群能做到这一点,这就是为什么有些专家提出了它们作为最终的反潜能力。
例如,克拉克指出,这种无人机现在有增强计算能力和电池之间可能持续两周的指控。美国海军正在一架无人机,可以运行90天。无人机现在还配备了化学、光学、地磁传感器前面提到的。亚博排列五投注网站网络化的水下无人机,或许工作结合机载无人机,不仅探测潜艇也有用摧毁他们,这就是为什么一些军队大举投资。
美国海军这种波塞冬飞机装备探测潜艇,等待加油在冲绳,日本,2020年。美国海军
例如,中国海军已经投资了一个冷淡的海底被称为Robo-Shark无人机,这是专门为狩猎潜艇。与此同时,美国海军正在开发低成本无人驾驶飞行器群集技术,进行监视任务。每个蝗虫无人机重约6公斤,售价15000美元,可以配备疯狂的传感器;亚博排列五投注网站它可以在海洋表面脱脂低在水下探测信号。军队研究无人机的选择,因为它可能会奏效。再一次,可能不是很好。
Robo-Shark, 2.2米长潜水器由博雅Gongdao机器人技术,北京,据说是水下侦察和未指明的反潜作战能力。公司说,这种机器人的移动5米/秒(10节)通过使用三个联合结构波尾,使低噪音比标准螺旋桨。robosea.org
高尔半岛认为水下无人机是“最不可能创新改变潜艇隐身的衰落。“海军将需要大量的无人机,数据速率非常缓慢,和无人驾驶飞机的传输范围很短。无人机也吵,极其容易探测。“更不用说控制成千上万的水下无人机远远超过目前的技术能力,”他补充道。
高尔说,这有可能“使用无人机和声纳网络在瓶颈探测潜艇巡逻。”具有重要战略意义的潜艇巡逻瓶颈是爱尔兰的出口路线两侧,英国潜艇;周围的岛屿海南和台湾,中国潜艇;在巴伦支海和千岛岛链,俄罗斯潜艇;和海峡的胡安德富卡,正朝着美国太平洋潜艇。另一方面,他指出,“他们可以监控和删除,因为他们将会接近主权领土。因此,挑战可能会大于收益。”
高尔半岛相信一个更强大的潜艇探测手段在于“持续的商业卫星覆盖地球表面的,”他说“代表最重大转变与过去相比,我们的检测能力。”超过2800这些卫星已经在轨道上。政府一旦主导空间,因为建造和发射卫星的成本太大。这些天,更便宜的卫星技术可用,和私人公司正在启动的,成千上万的卫星星座可以一起工作图像的地球表面。他们配备多种传感技术,包括合成孔径雷达(SAR),扫描一个场景下面移动时在很远的地方,提供结果像你会得到一个非常长天线。因为这些卫星星座每天多次查看相同的位置,他们可以捕捉小活动的变化。
专家们已经知道了几十年探测潜艇的可能性与特别行政区基于模式形成之后他们穿越海洋。检测这样的模式,称为伯努利的线条和开尔文醒来,美国海军已经投资了AN / aps - 154先进机载传感器由雷神公司。aircraft-mounted雷达设计运行在低海拔和似乎是配备高分辨率SAR和激光雷达传感器。亚博排列五投注网站
商业卫星配备SAR和其它成像工具现在达到决议,可以与政府竞争卫星和提供客户以极低廉的利率。换句话说,有很多相关的,非机密数据用于跟踪潜艇,和体积是呈指数增长的。
一天,这一趋势将很重要。但不是现在。
杰弗里•刘易斯东亚不扩散项目主任詹姆斯•马丁不扩散研究中心定期使用卫星图像在他的作品中跟踪核发展。但跟踪潜艇就是另一回事了。“尽管这是一个商用的技术,我们仍然没有看到潜艇实时今天,”刘易斯说。
那一天商业卫星图像降低潜艇的隐身很可能来,高尔说,但是“我们还没走。即使你实时定位一艘潜水艇,10分钟后,很难找到了。”
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尽管这些新的传感方法有潜力让潜艇更没有其中一个可以自己完成这项工作。什么让他们一起工作是我们的时间:主技术人工智能。网上亚博Ayabo2016
“当我们看到今天的无处不在的传感功能的潜力结合大数据分析的力量,“Gottemoeller说,“这是很自然的问一个问题:现在终于有可能吗?”她开始她的职业生涯在1970年代,当美国海军已经担心苏联潜艇侦测技术。
潜艇现在可以检测到微量的辐射和化学物质排放,地球磁场的微小扰动,和由激光反射光或脉冲。
与传统的软件,必须预先编程,这里使用的机器学习策略,称为深度学习,可以找到数据中的模式没有外界的帮助。就在去年,DeepMind AlphaFold项目取得突破性进展,在预测蛋白质折叠成氨基酸,使科学家们识别98.5%的人类蛋白质的结构。在游戏早期作品,尤其是去和国际象棋表明,深度学习可以超越最好的旧的软件技术,即使没有更快的硬件上运行。
人工智能在水下检测工作,必须克服一些技术挑战。第一个挑战是训练算法,其中包括收购大量和各种传感器的数据持久卫星覆盖的海洋表面以及常规水下收集在战略位置。使用这些数据,AI可以建立一个基线条件的详细模型,然后喂新的数据到模型找到微妙的异常。此类自动化侦查是最有可能探测潜艇在海洋的存在和预测位置根据过去的交通模式。
第二个挑战是收集、传输和实时处理大量数据。这个任务需要比我们现在有更多的计算能力,在固定和移动平台上集合。但即使是今天的技术可以把各个部分的技术难题。
核威慑取决于潜艇隐藏的能力
多年来,浩瀚的海洋将继续保护潜艇的隐身。但更大的海洋透明度的前景对全球安全的影响。隐蔽的弹道导弹潜艇轴承提供第一次核打击报复的威胁。如果改变呢?
“我们理所当然我们依赖的程度很大一部分我们的力量存在于一个无懈可击的位置,”刘易斯说。即使新发展潜艇隐身降低不多,仅仅是知觉的减少可能会削弱战略稳定。
诺斯罗普·格鲁曼公司MQ-8C,“直升机,最近被美国海军部署在印度-太平洋地区区域用于监测。在未来,它也将被用于反潜作战。诺斯罗普·格鲁曼公司
Gottemoeller警告说,“任何认为核潜艇已经变得更加通道将导致二次打击部队的生存能力问题。因此,国家要做一切他们可以应对任何此类漏洞。”
海洋专家不同意不可逆性的透明度。因为任何技术突破不会在一夜之间实现,“国家应该有足够的时间来培养对策,抵消任何改进的检测能力,”说马特·科达美国科学家联合会的高级研究员,在华盛顿特区,罗杰·布拉德伯里和八个同事大学澳大利亚国立大学的国家安全不同意计数器,声称任何技术能力检测技术将在2050年开始下降。
柯达还指出,海洋的透明度,在某种程度上它发生时,“不会影响国家一视同仁。并且提出了一些有趣的问题。”例如,美国核动力潜艇“地球上最安静的。他们几乎无法觉察的。即使潜艇变得更加可见一般,这可能零对美国潜艇的生存能力有意义的影响。”
西尔维娅Mishra不会说话的核官员在欧洲领导网络,总部位于伦敦的智库,说她是“更关心整个海底模棱两可的问题。“她说,直到最近,运动下的海洋是政府的管辖范围。不过,现在有一个增长行业存在海底。例如,公司是许多水下光纤通信电缆铺设,Mishra说,“这可能会导致更大的交通拥堵的水下检查车辆,和混乱的可能性。”
黑鱼、大型水下无人机设计为启动和恢复了美国海军核动力潜艇,显示在纽波特的纳拉甘塞特湾的洗礼仪式,也是美国海军
混乱可能来自无人机的事实,不像水面舰艇,不承担一个国家国旗,因此他们的所有权可能不清楚。这种不确定性,加上无人机的可能性也可以携带致命的有效载荷,增加了风险,海军可能认为一个无害的商业无人机敌意。“任何行动,对手的战略资产的风险可能会产生新的接触点冲突和战争加剧的风险,”Mishra说。
鉴于潜艇隐形的战略重要性,高尔半岛问道:“为什么任何一个国家想要探测和跟踪潜艇?只有你做的事情如果你想让一个拥有核武的紧张。“即使在冷战时期,美国和英国经常追踪苏联弹道导弹潜艇,他们这么做只是因为他们知道他们的活动会undetected-that,也不用担心升级。高尔半岛假设,这是危险的傲慢:“积极跟踪二次打击核力量是使增多的你想象。”
“所有拥有核武器的国家非常重视他们的二次打击力量,“Gottemoeller说。如果更大的海洋透明度产生新的风险他们的生存能力,真实的或者所感知到的,她说,国家可能回应在两个方面:建立核力量进一步采取新措施来保护和捍卫他们,产生一个新的军备竞赛;否则继续核武器的数量有限,而且找到其他方法来提高他们的生存能力。
最终,这种考虑没有抑制某些政府的热情获得潜艇。2021年9月,澳大利亚政府宣布了一项增强三国伙伴关系与美国和英国。被称为AUKUS新政,将为澳大利亚提供了八艘核动力潜艇是世界上最令人垂涎的推进技术。然而,它可以是至少20年在澳大利亚皇家海军部署的第一个新潜艇。
波音逆戟鲸,最大的水下无人机在美国海军的库存,在四月,在亨廷顿海滩,加利福尼亚州工艺设计,除此之外,用于反潜战。波音公司
作为核现代化计划的一部分,美国已经开始取代它的整个舰队的14艘俄亥俄级弹道导弹潜艇与新Columbia-class船只。更换项目预计将花费超过1280亿美元用于收购和2670亿美元的全生命周期。美国政府官员和专家证明这些潜艇的陡峭的成本与他们的至关重要的作用在增强核威慑通过感知刀枪不入。
保护的隐形潜艇,Mishra说,“需要创造性思维。一种可能性是探索一套行为准则的就业新兴技术监视任务。”
有这样的合作先例。在冷战期间,美国和苏联建立安全通信系统热线,帮助防止误解迅速发展为一场灾难。两国还开发了一个身体的规则和程序,如没有发射导弹沿着存在潜在威胁的轨迹。核大国可能同意探测潜艇运动类似的限制。隐形潜艇不是消失了;它仍然具有多年的生活了。给我们足够的时间找到新的方法来维持和平。
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