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海 洋 高 技 术 的 军 事 应 用海 洋 ， 占 地 球 表 面 积 的 71%， 是 一 个 富 饶 而 远 未 被 开 发 的 宝 库 ； 海 洋 ， 又 是 全 球 生 命 的 支 持 系 统 ， 是 人 类 克 服 人 口 膨 胀 、 资 源 枯 竭 、 环 境 恶 化 ， 实 现 可 持 续 发 展 的 重 要 财 富 ； 海 洋 ， 还 是 兵 戎 相 见 的 战 场 。
目 前 海 洋 的 战 略 地 位 已 经 成 为 决 定 各 国 政 治 、 军 事 、 经 济 、 外 交 的 重 要 因 素 ， 围 绕 维 护 海 洋 权 益 和 反 对 霸 要 的 斗 争 也 空 前 激 烈 ， 这 势 必 影 响 未 来 的 世 界 格 局 。
为 了 建 立 国 际 海 洋 新 秩 序 ， 联 合 国 经 过 长 期 酝 酿 、 艰 巨 的 谈 判 而 制 定 的 《 联 合 国 海 洋 法 公 约 》 已 于 1994年 生 效 ， 并 把 1998年 定 为 “ 国 际 海 洋 年 ” 。 但 是 ， 在 开 发 海 洋 、 维 护 海 洋 和 平 与 安 全 呼 声 日 高 的 同 时 ， 原 有 的 海 洋 大 国 和 海 军 强 国 继 续 增 强 海 洋 实 力 ， 其 他 沿 海 国 家 的 政 策 也 纷 纷 向 海 洋 倾 斜 ， 加 速 发 展 海 洋 科 技 ， 调 整 军 事 战 略 ， 重 点 建 设 海 、 空 军 装 备 ， 加 强 海 洋 权 益 斗 争 。 因 此 ， 发 展 海 洋 高 技 术 ， 既 是 一 个 科 技 、 经 济 和 社 会 发 展 问 题 ， 也 是 一 个 事 关 综 合 国 力 和 军 事 实 力 的 重 要 问 题 ； 既 是 一 个 长 远 发 展 问 题 ， 又 是 一 个 紧 迫 问 题 。
军事海洋技术——一个新科技领域的兴起
海 洋 科 技 是 海 洋 产 业 的 第 一 生 产 力 ， 也 是 海 洋 军 事 的 第 一 战 斗 力 。 海 洋 高 技 术 被 公 认 为 是 世 界 新 科 技 革 命 的 主 要 领 域 之 一 ， 它 的 前 沿 性 、 独 占 性 、 带 动 性 和 综 合 性 ， 决 定 了 它 具 有 科 技 的 战 略 制 高 点 性 质 。
海 洋 科 技 覆 盖 诸 多 学 科 和 技 术 领 域 ： 海 洋 基 础 科 学 ， 包 括 海 洋 物 理 、 海 洋 化 学 、 海 洋 地 质 、 海 洋 水 文 气 象 、 海 洋 生 物 和 ? 潜 水 医 学 等 门 类 ； 海 洋 技 术 ， 包 括 海 洋 观 测 、 海 洋 水 声 、 海 底 资 源 勘 探 开 发 、 资 源 勘 探 开 发 、 海 洋 生 物 资 源 开 发 、 海 洋 能 源 利 用 、 海 洋 交 能 与 运 载 、 海 洋 结 构 、 海 水 利 用 、 海 洋 空 间 利 用 ， 以 及 深 潜 技 术 等 专 业 。 海 洋 科 技 还 广 泛 依 靠 和 利 用 其 他 领 域 的 高 科 技 术 ， 如 信 息 技 术 、 现 代 生 物 技 术 、 航 天 技 术 ， 以 及 新 能 源 、 新 材 料 技 术 等 。 海 洋 技 术 在 军 事 领 域 的 应 用 及 其 重 要 性 ， 随 着 应 用 的 广 度 、 深 度 不 断 加 大 ， 越 来 越 被 人 们 所 认 识 和 重 视 ， 一 个 新 的 科 技 领 域 ， 即 军 事 海 洋 技 术 喷 薄 而 出 ， 其 发 展 方 兴 未 艾 。
在 高 技 术 条 件 下 ， 现 代 海 战 逐 渐 成 为 设 及 太 空 、 空 中 、 海 面 、 水 下 和 海 底 多 层 空 间 的 立 体 战 争 。 作 为 战 场 空 间 的 海 洋 环 境 ， 对 于 敌 我 双 方 的 活 动 、 对 抗 ， 装 备 的 适 应 性 ， 以 至 作 战 保 障 、 后 勤 保 障 等 具 有 十 分 紧 密 的 关 系 ， 海 上 军 事 装 备 体 系 所 形 成 的 各 种 海 上 作 战 能 力 ， 均 受 三 维 海 洋 环 境 的 影 响 ， 有 时 还 会 起 到 决 定 性 的 作 用 ， 海 洋 环 境 由 海 空 (包 括 低 层 大 气 的 云 、 雨 、 雾 、 气 压 、 气 温 等 )、 海 表 (风 、 浪 、 流 、 冰 、 风 暴 潮 、 盐 雾 、 日 光 辐 射 、 水 温 、 潮 汐 等 )海 体 (包 括 浅 海 、 深 海 中 的 内 波 、 环 流 、 跃 层 、 声 道 、 密 度 、 盐 度 、 温 度 、 深 度 、 电 导 等 )和 海 底 (地 质 、 地 貌 、 磁 场 等 )的 三 维 、 多 种 类 不 但 海 洋 要 素 及 其 多 变 性 和 人 为 现 象 (如 舰 艇 噪 声 、 战 场 烟 雾 等 )所 组 成 。 它 对 武 器 装 备 特 性 、 目 标 特 性 、 人 员 战 斗 力 ， 以 及 战 法 等 起 到 重 要 作 用 ， 而 且 由 于 军 事 技 术 的 日 益 综 合 和 交 叉 ， 环 境 因 素 已 成 为 提 高 海 上 战 斗 力 ， 并 使 武 器 装 备 保 持 优 势 的 关 键 所 在 。
就 海 上 军 事 装 备 而 言 ， 舰 艇 和 水 中 兵 器 在 水 中 的 力 学 环 境 决 定 其 航 行 性 能 ； 海 洋 跃 层 对 潜 艇 活 动 有 重 大 影 响 ； 磁 场 变 化 影 响 舰 艇 的 磁 目 标 特 性 ； 舰 船 装 备 必 须 适 应 海 洋 环 境 条 件 的 制 约 ； 星 载 、 机 载 和 舰 载 的 探 测 、 通 信 设 备 ， 都 与 电 磁 波 在 海 空 介 质 中 的 传 播 特 性 和 品 质 相 关 ； 海 杂 波 、 云 雨 杂 波 影 响 雷 达 探 测 和 导 弹 精 确 制 导 ； 大 气 品 质 和 云 雾 对 光 传 输 影 响 很 大 ； 海 洋 环 境 ； 声 纳 设 备 和 鱼 ?内 容 包 括 了 对 海 洋 和 大 气 空 间 环 境 要 素 及 其 变 化 的 探 测 、 表 征 、 预 测 、 建 模 与 仿 真 ， 以 及 武 器 系 统 与 其 工 作 媒 体 和 人 为 现 象 的 相 互 作 用 的 研 究 。 具 体 技 术 组 成 包 括 高 分 辩 力 传 感 器 、 数 据 获 取 系 统 、 环 境 特 征 与 预 测 模 型 、 现 场 动 态 特 性 、 战 术 环 境 数 据 处 理 等 。 在 美 国 1996年 的 《 国 防 技 术 领 域 计 划 》 ， 进 一 步 强 调 海 洋 作 战 空 间 环 境 知 识 对 联 合 作 战 科 学 技 术 计 划 的 重 要 性 ， 把 对 海 洋 战 区 环 境 的 空 间 和 时 间 易 变 性 的 预 测 和 仿 真 ， 把 准 环 境 效 应 综 合 到 传 感 器 、 平 台 、 结 构 和 海 军 系 统 的 设 计 和 使 用 ， 当 作 棘 手 的 挑 战 ； 计 划 还 要 求 为 海 上 指 战 员 提 供 一 个 清 晰 的 战 术 画 面 ， 赋 与 其 战 术 决 策 工 具 ， 以 便 通 过 利 用 环 境 易 变 性 取 得 对 敌 作 战 优 势 。
无人智能潜水器技术
世 界 深 潜 水 器 技 术 到 80年 代 已 有 长 足 进 展 ， 潜 深 超 过 6 000米 ， 有 缆 或 无 缆 的 水 下 机 器 人 也 已 进 入 实 用 。 在 这 些 技 术 成 就 基 础 上 ， 自 主 式 无 人 智 能 潜 水 器 正 在 成 为 西 方 发 达 国 家 军 事 海 洋 技 术 研 究 的 前 沿 。 它 是 由 海 洋 环 境 高 技 术 和 其 他 高 技 术 ， 如 深 潜 器 ， 传 感 器 ， 计 算 机 软 硬 件 ， 能 量 贮 存 、 转 换 与 推 进 ， 新 材 料 与 新 工 艺 ， 水 下 智 能 武 器 等 综 合 而 成 的 新 概 念 高 技 术 海 洋 武 器 ， 是 海 上 军 事 装 备 无 人 化 发 展 趋 势 的 重 要 体 现 。 它 “ 具 有 人 工 智 能 和 其 他 先 进 计 算 技 术 的 可 靠 的 任 务 控 制 器 ， 能 量 密 集 、 高 续 航 力 的 动 力 源 ， 作 监 视 和 环 境 传 感 用 的 综 合 成 套 的 声 学 和 非 声 学 传 感 器 ” ， 因 而 它 具 有 无 人 、 隐 身 、 自 主 (导 航 定 位 、 避 障 、 路 径 规 划 、 故 障 诊 断 )、 自 适 应 (信 息 收 集 、 存 贮 、 处 理 、 传 输 )、 耐 久 水 下 自 持 力 、 大 范 围 机 动 和 长 航 程 的 特 点 ， 可 以 用 于 侦 察 、 监 视 、 测 量 ， 也 可 充 当 水 下 无 人 武 器 系 统 。
1994年 ， 美 国 海 军 公 布 发 展 无 人 获 得 潜 水 器 计 划 ， 前 国 防 部 长 认 为 它 将 同 巡 航 导 弹 一 样 有 效 ， 可 以 成 为 制 海 和 获 得 水 下 优 势 的 战 术 倍 增 器 。 在 1996年 的 《 国 防 技 术 领 域 计 划 》 中 ， 明 确 制 定 了 2000年 和 2005年 的 科 技 目 标 ， 例 如 ， 要 提 高 能 量 密 度 数 倍 ； 改 进 导 航 精 度 数 十 倍 ； 降 低 声 信 号 特 征 50%以 上 ； 增 加 声 通 信 数 据 率 几 十 倍 等 等 。 目 前 ， 美 国 有 21家 、 欧 洲 有 9国 24家 、 日 本 有 3家 单 位 在 研 究 开 发 相 应 的 平 台 和 传 感 器 ， 并 进 行 海 上 试 验 。
海洋水声环境和目标探测技术
世 界 各 国 都 在 致 力 于 海 洋 水 声 环 境 研 ?和 目 标 (特 别 是 水 下 远 程 目 标 )探 测 、 声 信 息 传 输 技 术 的 研 究 。 声 波 是 能 在 水 中 远 程 传 播 的 最 佳 媒 体 ， 水 声 技 术 是 水 中 探 测 、 测 量 、 通 信 ， 以 及 水 中 兵 器 制 导 的 主 要 手 段 ， 也 是 潜 艇 战 和 反 潜 战 的 重 要 工 具 。 但 是 迄 今 为 止 ， 水 声 技 术 的 潜 力 还 远 没 有 得 到 认 识 和 发 挥 ， 原 因 是 它 受 海 洋 环 境 的 影 响 非 常 明 显 ， 而 对 它 的 了 解 却 非 常 有 限 。
目 前 研 究 的 前 沿 有 ： 海 洋 声 学 层 析 和 声 成 像 、 水 声 匹 配 场 处 理 、 合 成 孔 径 声 纳 、 多 波 束 测 深 、 多 普 勒 测 流 等 技 术 。 海 洋 声 学 层 析 和 声 成 像 技 术 ， 是 近 些 年 发 展 起 来 的 研 究 海 洋 的 重 要 手 段 ， 其 工 作 原 理 与 计 算 机 辅 助 的 X光 层 析 技 术 (CT)类 似 ， 好 比 用 声 手 术 刀 剖 析 海 洋 ， 用 于 测 绘 声 速 场 和 流 场 、 探 测 海 底 浅 地 层 结 构 和 海 洋 表 面 精 糙 度 。 美 、 日 、 法 等 国 还 致 力 于 远 距 离 声 源 传 播 的 高 精 度 测 时 和 实 时 传 输 技 术 的 水 下 声 成 像 系 统 的 研 究 。
水 声 匹 配 场 处 理 技 术 ， 是 把 海 洋 环 境 知 识 通 过 波 导 声 传 播 建 模 ， 引 入 目 标 辐 射 声 信 号 的 时 空 处 理 ， 从 而 提 高 声 纳 探 测 、 识 别 、 定 位 和 跟 踪 性 能 ， 实 现 所 谓 “ 水 声 匹 配 场 监 视 ” 。 方 法 是 将 基 阵 采 集 的 实 际 声 压 场 数 据 与 根 据 海 洋 水 声 传 播 模 型 导 出 的 假 定 目 标 位 置 的 预 测 场 数 据 求 相 关 。 这 种 方 法， 以 卫 星 应 用 技 术 为 主 ， 以 建 立 军 事 海 洋 信 息 局 域 网 为 重 点 ， 走 在 最 前 列 。 90年 代 ， 美 国 海 洋 研 究 署 和 麻 省 理 工 学 了 院 联 合 发 开 的 “ 自 主 式 海 洋 采 样 网 络 ” ， 作 为 海 洋 声 学 局 域 网 ， 已 经 得 到 了 初 步 应 用 试 验 的 实 践 。 这 个 网 络 由 若 干 网 络 节 点 组 成 ， 每 个 网 络 节 点 由 一 个 系 留 的 水 面 浮 标 和 若 干 艘 自 主 式 无 人 潜 水 航 器 组 成 。 这 个 网 络 系 统 的 优 点 ， 包 括 全 向 性 覆 盖 范 围 ， 自 适 应 采 样 ， 控 制 灵 活 ， 能 量 可 管 理 等 。 |
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发表于 2007-12-2 09:16
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