世界各國海港及艦艇反蛙人探測系統淺析(一):被動探測模式探究_風聞
陈颖姝-我爱日百2018-09-25 13:14
自從Fragman這一名詞第一次被Paul Boyton提及起,蛙人襲擊便成為各海權國家的一大夢魘。無論擁有多少先進的戰艦,多麼現代化的港口,在裝備越來越黑科技,戰術越來越雞賊的蛙人滲透下,百萬噸的鋼鐵,千萬噸的鋼筋混凝土,只要存在於水面之下,也脆弱的像少女裸露的胸膛(劃掉)。
隨着五花八門的潛水滲透裝備井噴,蛙人滲透技術運用也愈加廣泛,並被恐怖分子看中為發動低成本高隱蔽性高收益恐怖襲擊的良策,對於敵對國家來説,蛙人滲透襲擊可以有效地在軍力懸殊的情況下對對方港口,大型戰艦造成關鍵性的破壞,從而達到心理戰優勢的目的。上世紀70年代的越南戰爭中,缺乏海上重型平台的北越海軍派出大量“水鬼部隊”讓美國以及南越大大小小1000多艘戰艦趴窩。由此各國海軍近海防禦與單艦防禦逐漸將反蛙人作戰納入了日程。
2014年珠海航展中,中國北方工業公司展出的CS/AR-1 55mm反蛙人高爆火箭發射筒
China North Industries Corporation (Norinco) showcased a new indigenously developed shipboard counter-measures system for defeating hostile frogman activities at Airshow China 2014, which is being held in Zhuhai 11-16 November.Designated the CS/AR-1 55 mm anti-frogman rocket launcher, the weapon is intended for deployment on board all classes of naval platform to complement other ship self-defence systems. According to Norinco, a complete CS/AR-1 system comprises a 10-tube rocket launcher and a launch control device.Exact specifications of the CS/AR-1 system were not disclosed, but the launcher pedestal and launch module occupies a small footprint, measuring approximately 1 m wide and 1.6 m tall and is capable of traversing 360° in the azimuth and elevating within an approximate range of -30° to 70°. However, Norinco did state that the system is modular, which enables operators to assemble and disassemble its components quickly for maintenance or replacement.
(摘自簡氏防務週刊)
對付再“魯棒”千噸萬噸的海上巨獸,只要以反艦武器加之上百公斤的戰鬥部和先進精準的制導模式,都不是事兒。可是到了原始激情的水下肉身對抗時,便有了大炮打蚊子的無奈。研發類似於上圖中的反蛙人武器根本不是難事兒,相信五十多毫米口徑的火箭彈打穿你的肚腸脾腎後鮮紅的海水,也一定非常新鮮非常美味,,,
然而問題在於如何在寬闊,水文環境複雜的前海區域,精準定位一名水底的泳客?
可遠沒有你想的那麼簡單。與在陸地上不同,水下探測環境複雜且干擾性強。尤其是蛙人的水下聲學散射特性也極其令人頭疼。影響蛙人在水下聲學特質的主要影響因素便是其呼吸設備模式,HOUSTON水下實驗表明開式呼吸器所帶來的聲學反射信號要遠遠大於閉式。
密閉式潛水裝備由於採用了自循環換氣系統,其造成的氣泡目標強度要小得多
閉式呼吸器蛙人目標強度僅有一 20dB~ - 25dB,開式呼吸器蛙人呼出氣泡的強度約為一 15dB。 大連測控技術研究所fK,波等通過碼頭試驗[2-3] ,測得了75kHz頻率下蛙人目標強度,其中開式呼吸情況下對目標回波貢獻最大的氣泡羣目標強度大於一 1 6. 9dB,乾式潛水服目標強度測量值約為一17dB,開式呼吸用呼吸氣瓶目標強度約為一 24dB,而蛙人目標強度約為- 27. 2dB;如果蛙人穿濕式潛水服,採用閉式呼吸, 蛙人目標強度會大大減小,小於一25dB。
(來源:《蛙人探測聲吶發展現狀及關鍵技術》————艦船電子工程)
由此不難看出,研究人員長期專注於對蛙人進行聲學目標探測(大連某地也建造了專用的反蛙人實驗基地),其對蛙人不同呼吸器產生的聲學目標特性的應用主要存在於被動探測技術一類。
被動反蛙人系統測試
蛙人水下呼吸輻射聲信號主要來自其呼吸調節器的高低壓閥,這種信號會隨着蛙人有規律的呼吸而表現出週期性的特徵,其中吸氣時信號頻率較低,呼氣時反之。(蛙人:我特麼憋不住了。。。)
實際採集的蛙人輻射噪聲信號(探測設備安裝於酒店牀頭效果更佳)
上述的基於聲學被動反蛙人探測方式其實原理非常簡單,説白了就是安裝水下聽筒,滲透的蛙人進行監聽,定位捕捉。這種方式技術簡單易操作,同時成本較低。但缺點在於特殊複雜的水下聲波環境(海洋聲學雜波已經有規律的生物學聲波)下探測精確度實在堪憂。因此,國內外被動探測技術任然處於研究階段。
(PS:在我科研人員的不懈努力下,海洋背景抑制技術得到重大突破,將為被動反蛙人探測模式帶來更高分辨率的聲學捕捉環境)