欧洲人涉足无人机和传感器对抗海底威胁

欧洲人涉足无人机和传感器对抗海底威胁

首页冒险解谜维托海啸奔跑更新时间:2024-04-29

欧洲和华盛顿 ——受到 9 月份贯穿北溪管道的水下爆炸的震撼,欧洲国家开始意识到保护 海底的任务,海底是欧洲大陆的财富要道。

但保护沿水域排列的庞大能源管道和通信电缆网络归结为一个熟悉的问题:谁负责?

1;这是因为基础设施横跨多个国家、为私人所有并服务于重要的国家利益,其责任并不明确。具有水下作业特殊技能和设备的军队有望承担大部分工作。但任务的范围和涉及的技术仍然是人们关注的焦点。

分析人士认为,海底战是一种不断发展的国家安全学科,受到潜艇战、反水雷行动和港口保护的影响。

“这里有两个推力,”德国北部基尔大学的海军专家塞巴斯蒂安布伦斯说。他说,首先,有高科技的进攻性战术,其中包括静静地躺在海底直到被激活的自主武器集群,可能会组织成类似可移动的雷区之类的东西,这些东西永远不会在任何地图上记录下来。

2;然后是保护关键水下基础设施的领域,这与通过传感器了解电缆和管道周围发生的事情有很大关系,他补充说。观察地表深处难以到达的地方已经足够具有挑战性了;能够以所需的规模做到这一点是另一回事。

“一个类比是指派两辆警车监视美国的整个高速公路网络,”他说。

个别国家和欧盟层面正在取得进展。例如,在欧洲防务局,官员们正在等待意大利在 2023 年第一季度就一项针对关键海底基础设施保护的专门计划提出的建议。如果获得批准,这项工作可能会加入越来越多的所谓 PESCO 项目——小型的跨国政府和行业团队,他们的工作是解决特定军事能力问题的蓝图。

爱尔兰海军军官 Conor Kirwan 向 EDA 布鲁塞尔海事项目办公室详细介绍说,该机构还在 1 月份启动了一系列研究,以确定能力差距并找到可以填补这些差距的行业新兴技术。

3;还计划审查涉及水下基础设施保护的国家治理机制。

预计这些分析将在 4 月下旬由 EDA 赞助的研讨会上达到高潮,该研讨会旨在汇集军事和民政当局、私营公司和学术研究人员。

剥离权力层级——军事、民用和商业——可能最终成为欧洲人共同应对威胁的最大障碍。“这就是关键海底基础设施的复杂性所在,”科万在接受采访时说。

法国:无人机救援

自从法国于 2022 年 2 月成为第一个启动以国家安全为导向的海底战战略的欧洲国家以来,法国一直在大力推进对海底领域的新投资。

其他国家之前也曾发布过海底战略,但更多的是以民间身份发布,例如美国国家海洋和大气协会的海洋测绘、勘探和描述战略。该中心的高级研究员史蒂文·霍雷尔 (Steven Horrell) 表示,法国的释放之所以引人注目,是因为它的军事重点,尤其是在俄罗斯和中国——被美国和大部分西欧国家视为对手的情况下——正在大力投资在海底进行战争的方式欧洲政策分析。

他对《国防新闻》说:“俄罗斯和中国显然正在利用海床来威胁海底的跨洋电缆和其他东西。”

他补充说,传统上,军方一直专注于海底领域的反潜战。随着水下无人航行器和反水雷任务的发展,以及保护跨洋电缆和天然气管道的需求日益迫切,这一范围已经扩大。

尤其是法国,要征服这个大部分未开发的领域,风险很大。地球的海床面积约为 1.39 亿平方英里,平均深度约为 2.3 英里。根据法国的海底战略,在传输99%的洲际数字数据交换的约450条海底电缆中,有51条电缆在法国国土上登陆(其中27条在法国本土),24条电缆在法国海外领土上。

该战略指出,大约四分之三的海床可在 3,000 米左右进入,而 97% 的海床可在 6,000 米处进入——接近 20,000 英尺,这也是该国达到这些深度的雄心。

在该战略发布时,法国只有两种能够达到 1000 米的遥控车辆:H1000 Ulisse 和 H2000 Diomede。这两种工艺品由 ECA 集团开发,该集团最近与导航和自主系统开发商 iXblue 联手更名为 Exail。

但武装部队很快宣布了新的投资,以测试现有的能够探测更深深度的水下航行器,其既定目标是到 2025 年开发一种新的自主水下航行器和一种新型遥控航行器。

12 月 15 日,该部宣布计划从 2023 年开始对 Exail 的 A18D AUV 进行下至 3,000 米的海试,总投资为 350 万欧元(370 万美元)。在去年 10 月巴黎郊外举行的两年一度的欧洲海军会议期间,该部宣布了一项 400 万欧元的合同,以类似地测试 Kongsberg Maritime 的 Hugin Superior AUV 在 6,000 米深度下运行的能力。

该部还签署了对 Exail 的 DriX 中深度 AUV 进行为期六个月的新试验,以研究更优化的发射和回收无人系统的方法。该试验定于 2023 年 2 月在水文测量船 Beautemps-Beaupré 上开始。

根据 CHOF(capacité hydrographique et océanographique future)计划,所有这三艘 AUV 都在 2020 年和 2021 年与法国军方进行了试验,该计划旨在用能够更准确地监测海床和水下活动的新型船只取代法国的三艘水文船。

迄今为止,DGA 军事采购办公室的目标是定义下一代船只的未来架构;评估哪种类型的自治系统最能帮助法国实现测量能力的两倍增长;并将其对海底的覆盖范围增加 10%。

另一个法国计划 SLAM-F 将在 2023 年取得新进展:该部计划在今年年初开始订购泰雷兹制造的新型反水雷机器人,最终将取代海军的载人反水雷战舰。

虽然该部的海底战略侧重于该领域的军事前景,但行业合作伙伴也将无人水下航行器的民用客户作为目标。

法国公司 Marine Tech 和 Hologarde 联手开发了 Manta 无人驾驶混合动力车,这是一种全电动无人机,设想以三种版本运行:作为水下水面车辆或约 3 米深的水下车辆;作为 300 米深的水下水面车辆/自主无人驾驶车辆;并作为一个能够在 6,000 米深的水下运行的平台。

Manta 是一艘类似于其同名动物的银色船只,可以提供海洋测绘、侦察和水下干预。Marine Tech 的技术经理兼联合创始人 Jean-Luc Pierrisnard 表示,可以在 300 米以下运行的变体将于 2023 年 1 月实现商业化。Pierrisnard 补充说,最初的目标客户是中东的石油和天然气行业。

在他们名为 Marine Garde 的临时合资企业中,巴黎机场的子公司 Hologarde 和 Marine Tech 开发了 Manta,法国武装部队国防创新局提供了 60% 的财政支持,该机构类似于美国国防高级研究项目机构。

该项目于 2019 年启动,当时两家公司都与该机构合作开展各自的工作。10 月份,Pierrisnard 和 Hologarde 常务董事 Thierry Lamaire 在 Euronaval 展厅告诉国防新闻,随着该部开始为海底作业寻找新的无人水下航行器,这些企业走到了一起。

Pierrisnard 表示,最终目标是开发一种可以在 6,000 米深处工作的模型,这将需要不同的电机和调整电子单元的尺寸。他补充说,没有确定海上试航的日期。

Euronaval 的公司指出,不仅在开发能够下降到如此深度的无人水下航行器方面存在挑战,而且在测试它们方面也存在挑战。对于小型企业来说,租一艘船并航行到获准进行测试且如此深的水域可能会非常昂贵;因此,Lamaire 指出,来自政府合作伙伴的共同资助至关重要。

意大利:信号的小夜曲

在 7 月与意大利电信公司 Sparkle 签署合作协议后,意大利海军现在​积极参与保护地中海的海底互联网电缆。

Sparkle 的网络和服务平台总监 Fabrizio Buglio 表示:“我们管理的电缆正在开展联合活动,”该公司在全球拥有或共同拥有 600,000 公里(近 373,000 英里)的互联网电缆。

该协议设想海军不仅会密切关注地中海的电缆,还会共享海底地图并干预“紧急”行动。

意大利潜艇舰队指挥官、海军少将维托·拉塞伦扎 (Vito Lacerenza) 曾表示,海军的新型潜艇设计用于与海底无人机配合使用,使海军能够更好地监视电缆。

Buglio 表示,Sparkle 已经监控了自动识别系统,因此它可以知道哪些船只经过其电缆,因为永远不能排除意外损坏。Buglio 还表示,该公司正在与大学研究部门合作,看看海底通信电缆是否可以充当地震传感器。

一位意大利海军消息人士称,该军种正在考虑对传感器概念进行研究,并补充说该军种了解英国国家物理实验室和其他合作伙伴开展的工作。

那里实验室的专家认为,海底压力和振动会改变光通过海底光纤电缆的传播方式,并且可以记录这些变化。该团队使用英国和加拿大之间长达 5,860 公里的电缆进行测试,发现信号增强中继器之间的跨度可以用作单独的传感器。

这表明全球 400 多条海底电缆可以用作全球传感器网络,用于发现地震和海啸。

为了对海军保护电缆真正有用,传感器读数需要记录附近的潜艇或无人机篡改电缆,但该实验室的科学家朱塞佩·马拉 (Giuseppe Marra) 表示,目前还不可能达到这种灵敏度水平。

“可以记录地震,但潜艇将非常具有挑战性,同时需要更多的研究来感知篡改,”他说。

英国:神话般的多用途装备

英国沉浸在无人水下技术中,部分归功于北海的海上石油和天然气开采。

多年来,该国一直使用各种形状和大小的潜艇在敌方海岸线上部署和撤离特种部队。几年来,皇家海军一直在使用小型无人驾驶车辆,主要用于搜寻地雷。

现在,技术突破使各种新的无人水下能力得以研究,从反介入和区域拒止到监视、侦察、水下基础设施保护以及介于两者之间的大多数角色。

最近,海军与 MSubs 达成了一项价值 1500 万英镑(1800 万美元)的交易——MSubs 是英国普利茅斯的一家专门从事水下技术的小公司——将让海军获得一艘重达 17 吨、长 12 米的演示车,其任务是执行一项任务1,000 英里的范围。

最新合同的目的是使用以神话中的海怪命名的Cetus 项目,以发展皇家海军对长航时自动驾驶车辆的操作理解;建立对自主能力的信任;探索潜在的任务角色;并告知车辆如何适应水下战场和服务的未来愿景。

Cetus 平台的交付计划在两年内完成。

皇家海军在 11 月初宣布了这笔交易,称部分勘探活动将涉及这些车辆与常规潜艇并驾齐驱的潜力,包括该服务的 Astute 级核动力猎*艇。

除了 Cetus 和海洋监测船外,英国还在投资支持基础设施保护计划的能力。国防部最近透露,它打算斥资 2000 万英镑购买一辆遥控深水打捞车,该车能够操纵物体并产生深达 6000 米深度的高分辨率图像。

独立国防分析师约翰劳斯表示,国防部希望部署一支具有适应能力的车队,以从类似平台执行一系列任务,以及其他目标。

“政府,尤其是美国和英国的部分想法是,你不一定需要不同的飞行器来执行一系列任务,”他说。“如果你正在观察水下电缆和大西洋深处,那与特种部队和沿海环境是不同的。但如果汇集起来,投资可能会更好,这样他们的资产就可以做所有这些事情。新兴的需求是能够执行一系列任务的东西。”

分析师表示,灵活性扩展到自动驾驶汽车可以运行的平台类型。Cetus 和后来的船只的一个平台选择是皇家海军正在匆忙建造的多用途海洋监视船,以满足快速出现的进一步保护关键国家基础设施的需求。

该部最初为其海底战计划采购现成的商业平台,作战日期定为 2023 年。该计划中的第二艘船目前处于概念阶段,尚未就采购过程做出最终决定.

德国:数据驱动设计

随着欧盟官员考虑下一步如何保护海底电缆和管道的安全,很明显,收集和连接海底活动中存在的任何数据将是关键的第一步。

幸运的是,他们不需要从头开始。欧洲防卫局官员基尔万说,安装和运营这些连接的私营公司往往已经安装了技术手段来收集有关其硬件状况的信息。

“迄今为止开发的传感器数量正在产生大量数据,”他说。这解释了他的机构对新颖的信息处理技术的兴趣,这些技术可以将传感器接收到的信号转化为可操作的情报。

德国海军中将扬·克里斯蒂安·卡克 (Jan Christian Kaack) 提出了类似的理由,要求密切关注该国北海和波罗的海领海的基础设施。海事服务发言人告诉国防新闻,他的想法是将运营商、海洋研究机构、警察和海军生成的传感器数据整合到一张涵盖水上和水下活动的作战图中。

发言人补充说:“让这样的图片保持最新状态将有助于快速发现异常情况并进行跟进。”

德国已承诺支持丹麦、挪威和瑞典保护其关键的海上基础设施。据该发言人称,海军已将其船只往返于北部海军演习的航线转变为巡逻,官员们已派出 P-3C 猎户座海上侦察机监视挪威海岸外的物体。

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