jinnianlai，jinguanshuixiaxinxiganzhihechuanshujishuyoulechangzudefazhan，danyouyuhaiyanghuanjingjiweifuza，shuixiazhanchangxiangduiyushuimianhekongzhong，toumingdurengranbugao。yishuixiaweizhuyaozhanchangdeqianting，juyouyinbixinghao、機動範圍廣、打(da)擊(ji)威(wei)力(li)大(da)等(deng)顯(xian)著(zhu)特(te)點(dian)，仍(reng)然(ran)是(shi)世(shi)界(jie)各(ge)國(guo)包(bao)括(kuo)美(mei)海(hai)軍(jun)重(zhong)點(dian)的(de)防(fang)禦(yu)對(dui)象(xiang)。為(wei)此(ci)，以(yi)美(mei)海(hai)軍(jun)為(wei)首(shou)的(de)主(zhu)要(yao)國(guo)家(jia)海(hai)軍(jun)積(ji)極(ji)推(tui)進(jin)水(shui)下(xia)信(xin)息(xi)網(wang)絡(luo)建(jian)設(she)，通(tong)過(guo)網(wang)絡(luo)實(shi)現(xian)水(shui)下(xia)各(ge)種(zhong)預(yu)警(jing)探(tan)測(ce)節(jie)點(dian)之(zhi)間(jian)以(yi)及(ji)節(jie)點(dian)與(yu)其(qi)他(ta)維(wei)度(du)平(ping)台(tai)之(zhi)間(jian)的(de)網(wang)絡(luo)化(hua)信(xin)息(xi)聯(lian)接(jie)，大(da)力(li)提(ti)高(gao)反(fan)潛(qian)作(zuo)戰(zhan)能(neng)力(li)。
一、美國海軍水下信息網絡的發展現狀
美海軍發展水下信息網絡可以追溯到美國20世紀50年代建設的固定式水下監視係統（SOSUS）。
圖1 美國岸基聲納監視係統（SOSUS）全球部署圖
20世紀80年代後期，美國開始研製和部署采用光纖傳輸和局域網技術的分布式固定監視係統，主要包括固定式分布係統（FDS）和先進可部署係統（ADS），同時，為彌補固定式陣列的不足，美海軍先後發展了艦載拖曳陣監視係統（SURTASS）和多功能拖曳陣列（MFTA），裝備在水麵艦船上，彌補固定式探測陣列無法移動的缺陷。上述固定式和拖曳式裝備共同構成了綜合水下監視係統（IUSS）。20世紀90年代開始，由於無線傳感器網絡的發展，美海軍又將水下信息感知的重點聚焦到網絡化反潛預警方麵，“廣域海網”（Seaweb）、“近海水下持續監視網絡”（PLUSNet）、可部署自動分布式係統（DADS）就是其中的代表。“廣域海網”是美海軍基於“網絡中心戰”思想建設的“部隊網”的水下部分。目的是通過可靠的傳輸鏈路，將傳感器網絡、信息網絡與作戰網絡進行合成，使每一個傳感器、每一艘艦艇、每一架飛機都能成為體係中的一個節點；通過可靠的通信鏈路，各個固定或移動節點均可自由地接入網絡，快速準確地發送、接收信息，實現各平台、節點之間的通信，並能在出現故障的情況下自我修複，從而構成跨係統、跨任務、跨平台、跨國的綜合性分布自主式水下作戰信息網絡體係，實現對水下作戰信息的廣泛獲取、自由聯通、高度集成融合、交互共享和應用，為淺海複雜環境下對安靜型潛艇實施作戰提供有力的信息支持，以奪取近海水下作戰空間優勢。
圖2廣域海網Seaweb示意圖
近海水下持續監視網絡是一種半自主控製的海底固定+水shui中zhong機ji動dong網wang絡luo化hua設she施shi，由you攜xie帶dai半ban自zi主zhu傳chuan感gan器qi的de多duo個ge潛qian航hang器qi組zu成cheng。這zhe些xie潛qian航hang器qi能neng夠gou互hu相xiang通tong信xin，並bing在zai沒mei有you人ren為wei指zhi令ling的de情qing況kuang下xia做zuo出chu基ji本ben決jue策ce，從cong而er履lv行xing多duo種zhong功gong能neng，包bao括kuo對dui溫wen度du、水流、鹽度、化學成分及其他海洋元素進行取樣，密切監視並預測海洋環境。其目的是通過網絡化協同工作，對安靜型常規潛艇進行探測、分類、定位和跟蹤，可在大約10000平方千米的區域內為反潛戰提供監視能力。
圖3近海水下持續監視網絡PLUSNet示意圖
kebushuzidongfenbushixitongshimeihaijunyanjiujulianhekongjianhehaizhanxitongsilingbuzhengzaiyanfadeweilaihaijunjinhaifangleifanqianzuozhanyanjiuxiangmu。gaixitongshiyoubushezaihaidi、可長期自主工作的水聲傳感器組成的水下監視係統，可以對重要的海域進行較長期的水聲目標監視和水聲信息采集。美海軍在2001年6月進行了DADS應用的艦隊作戰試驗，它由14個固定節點組成，包括2個DADS傳感器節點、2個浮標網關節點和10個遙控聲納中繼節點，裝備Sublink設備的潛艇作為移動節點參加試驗，“廣域海網”服務器分別部署在潛艇和岸基反潛作戰指控中心。2007年已經成功進行了40個節點的樣機演示，當時計劃於2010年形成作戰能力。據美海軍預算顯示，DADS係統2010年已完成樣機演示，但仍有研究撥款。目前尚未發現有采購撥款。
圖4 美國可部署自動分布式係統DADS組成示意圖
二、美國海軍水下信息網絡的發展特點
通過對美海軍水下信息網絡發展現狀的分析，可以分析出美海軍水下信息網絡如下發展特點。
（一）固定部署與移動部署相結合
水下信息網絡源於美國20世紀50年代發展的SOSUS水聽器陣列。SOSUS是一種固定式水下監視係統，由設置在港灣、海(hai)峽(xia)和(he)主(zhu)要(yao)海(hai)上(shang)通(tong)道(dao)附(fu)近(jin)的(de)探(tan)測(ce)設(she)備(bei)和(he)岸(an)基(ji)信(xin)號(hao)處(chu)理(li)係(xi)統(tong)組(zu)成(cheng)。與(yu)艦(jian)艇(ting)及(ji)機(ji)載(zai)探(tan)潛(qian)係(xi)統(tong)相(xiang)比(bi)，固(gu)定(ding)式(shi)水(shui)下(xia)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)具(ju)有(you)很(hen)多(duo)優(you)點(dian)，包(bao)括(kuo)不(bu)受(shou)運(yun)載(zai)工(gong)具(ju)容(rong)積(ji)和(he)載(zai)重(zhong)量(liang)的(de)限(xian)製(zhi)，可(ke)使(shi)用(yong)大(da)尺(chi)寸(cun)的(de)基(ji)陣(zhen)，可(ke)增(zeng)大(da)作(zuo)用(yong)距(ju)離(li)；探測係統可根據不同海區的水聲傳播條件設置於有利的水層，並可避免各種運載工具的噪聲幹擾；隱蔽性好，不易被敵方破壞。但是，這種傳統的水下信息獲取主要依靠單個傳感器，該方式的探測效率較低，很難滿足對大範圍、長時間水下信息獲取的需求。通過網絡技術將多個不同位置布放的傳感器進行互聯，各節點間通過可靠的通信手段實現數據的交換、分發和彙聚，采用集中或分布式數據處理實現對網絡覆蓋範圍內目標的探測、定位、跟蹤和分類識別等功能，可以形成分布式網絡化水下預警探測係統。因此，20世紀80年代後期，國外開始研製和部署采用光纖傳輸和局域網技術的分布式固定監視係統，典型代表是美國的FDS（固定式分布係統）、FDS-C（民用現成技術固定式分布係統）等。分布式水下監視係統具有機動靈活、效費比高等優點，擴大了水下預警的探測範圍和持續時間，可有效增強水下戰場的信息感知能力。20世紀90年代以來，國外開始重點研究可部署的水下監視係統。美國近年來發展的先進可部署係統、可部署自動分布式係統、近海水下持續監視網絡等都是可部署的水下監視係統。這些係統能夠通過水下、水(shui)麵(mian)和(he)空(kong)中(zhong)平(ping)台(tai)進(jin)行(xing)部(bu)署(shu)，水(shui)下(xia)綜(zong)合(he)采(cai)用(yong)固(gu)定(ding)式(shi)和(he)移(yi)動(dong)式(shi)傳(chuan)感(gan)器(qi)節(jie)點(dian)，能(neng)夠(gou)實(shi)現(xian)機(ji)動(dong)部(bu)署(shu)和(he)協(xie)同(tong)工(gong)作(zuo)。這(zhe)在(zai)一(yi)定(ding)程(cheng)度(du)上(shang)克(ke)服(fu)了(le)固(gu)定(ding)式(shi)水(shui)下(xia)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)的(de)缺(que)陷(xian)，具(ju)有(you)了(le)更(geng)大(da)的(de)靈(ling)活(huo)性(xing)。但(dan)是(shi)，由(you)於(yu)固(gu)定(ding)式(shi)水(shui)下(xia)監(jian)視(shi)係(xi)統(tong)以(yi)其(qi)可(ke)長(chang)期(qi)持(chi)續(xu)監(jian)視(shi)的(de)能(neng)力(li)，仍(reng)在(zai)水(shui)下(xia)預(yu)警(jing)監(jian)視(shi)中(zhong)發(fa)揮(hui)著(zhe)重(zhong)要(yao)作(zuo)用(yong)，也(ye)是(shi)目(mu)前(qian)各(ge)國(guo)海(hai)軍(jun)發(fa)展(zhan)的(de)重(zhong)點(dian)之(zhi)一(yi)。
（二）淺海探測與深海探測相結合
隨著美海軍戰略重點逐漸由深海向淺海轉移，美海軍高度重視淺海水域的水下監視，先後研發了先進可部署係統、近海水下持續監視網絡、固gu定ding分fen布bu式shi係xi統tong等deng一yi係xi列lie適shi用yong於yu淺qian海hai區qu域yu的de水shui下xia信xin息xi網wang絡luo。先xian進jin可ke部bu署shu係xi統tong可ke對dui淺qian水shui近jin岸an環huan境jing中zhong的de安an靜jing型xing潛qian艇ting進jin行xing探tan測ce，近jin海hai水shui下xia持chi續xu監jian視shi網wang絡luo更geng是shi專zhuan門men用yong於yu在zai西xi太tai平ping洋yang地di區qu的de近jin海hai環huan境jing中zhong對dui安an靜jing型xing常chang規gui潛qian艇ting進jin行xing探tan測ce、分類、定位和跟蹤。固定分布式係統雖然不是專門針對淺海探測研製，但也可以部署在淺水區，用於發現潛艇（靜音柴電潛艇、潛航器）。youcikejian，qianhaishuixiaxinxiwangluoshimeihaijunshuixiaxinxiwangluofazhandezhongdian。suiranmeihaijungaoduzhongshiduiqianhaishuixiaxinxiwangluodeyanjiu，danbingmeiyouhushishenhaifanqianwangluodeyanjiu。muqian，meiguoyijingqidongleduoxiangshenhaifanqianwangluoyanjiu，baokuokekaoshengxuelujingchuizhizhen、深海主動探測係統和深海作戰係統。這些係統中借鑒了大型垂直陣、浮標聲納中的體係接收陣、淺海反潛中使用的大功率聲源、淺海網絡中的聲學-射頻（ACOMMS/RF）中繼浮標、可發電大型浮標、shengnashenhaitancejishudenghenduoxianchengjishu，youwangshishenhaiwangluozaijinqishixianbushu。congjishujiaodukan，meihaijuntansuoshenhaifanqianwangluodezhuyaofangshishijichengxianyoujishu，zhuzhongduishenhaixindaodeliyong。yinci，meihaijunshuixiaxinxiwangluojiangzaihenchangyiduanshijiannei，jinxingqianhaitanceheshenhaitancezonghefazhan。
（三）水下監視與水麵處理相結合
早期的水下監視係統都是通過水下探測設備進行探測，探測到的信息由岸上進行處理。例如，美國最早的SOSUS水shui下xia監jian視shi係xi統tong是shi通tong過guo借jie助zhu鋪pu設she在zai洋yang底di的de水shui聽ting器qi電dian纜lan網wang，以yi發fa現xian和he確que定ding潛qian在zai敵di人ren的de導dao彈dan核he潛qian艇ting的de位wei置zhi和he運yun動dong諸zhu元yuan，該gai係xi統tong搜sou集ji的de原yuan始shi數shu據ju通tong過guo電dian纜lan傳chuan回hui岸an基ji站zhan進jin行xing分fen析xi。固gu定ding分fen布bu式shi係xi統tong水shui下xia部bu分fen主zhu要yao是shi與yu光guang纜lan相xiang連lian的de水shui聽ting器qi陣zhen列lie，部bu署shu在zai各ge種zhong複fu雜za海hai區qu深shen海hai海hai底di（如海峽）或huo具ju有you戰zhan略lve意yi義yi的de淺qian海hai地di區qu，獲huo得de的de信xin息xi通tong過guo電dian纜lan傳chuan回hui到dao岸an上shang的de操cao作zuo人ren員yuan。隨sui著zhe水shui聲sheng探tan測ce技ji術shu的de發fa展zhan，美mei海hai軍jun開kai始shi借jie助zhu浮fu標biao等deng水shui聲sheng設she備bei實shi現xian水shui聲sheng信xin息xi處chu理li或huo水shui下xia探tan測ce。例li如ru，美mei國guo先xian進jin可ke部bu署shu係xi統tong通tong過guo在zai海hai底di敷fu設she傳chuan感gan器qi陣zhen地di，傳chuan感gan器qi將jiang搜sou集ji到dao的de信xin號hao數shu據ju傳chuan遞di給gei浮fu標biao，浮fu標biao內nei處chu理li器qi對dui數shu據ju進jin行xing壓ya縮suo和he初chu步bu處chu理li，再zai傳chuan遞di回hui水shui麵mian平ping台tai。再zai如ru，浮fu標biao也ye是shi美mei海hai軍jun深shen海hai主zhu動dong探tan測ce係xi統tong的de重zhong要yao組zu成cheng部bu分fen。浮fu標biao利li用yong海hai上shang的de自zi然ran搖yao擺bai運yun動dong產chan生sheng電dian力li，可ke為wei海hai洋yang觀guan測ce站zhan、海岸警備浮標、聲納/leidaxitongheshengxuejianshixitongtigongdianli。zhezhongjishukemanzuhaishangchuanganqipingtaidedianligongyingxuqiu。zailianxudianlibaozhangxia，weixingtongxinxitongkejiangchuanganqitancedaodekeyihuodongzhijiefasonggeigongzuorenyuan。
三、美海軍水下信息網絡的發展趨勢綜合以上分析，可以看出美海軍水下信息網絡主要有以下發展趨勢。
（一）淺海水下信息網絡成為水下信息網絡發展的熱點
海灣戰爭以來，在“由海向陸”和“21世紀海上力量”等美國國防部頂層規劃的指引下，美海軍的戰略重點逐漸由深海向淺海轉移。在美軍“網絡中心戰”概念的影響下，美海軍提出了“水下信息網絡中心戰”的概念，特別重視淺海地區水下監視係統和水下信息網的發展，以此增加水下探測距離和分辨率、提ti高gao水shui下xia戰zhan場chang信xin息xi控kong製zhi能neng力li，擴kuo大da水shui聲sheng預yu警jing探tan測ce範fan圍wei。從cong技ji術shu上shang講jiang，淺qian海hai環huan境jing比bi較jiao複fu雜za，環huan境jing噪zao聲sheng使shi信xin噪zao比bi很hen低di，對dui水shui下xia通tong信xin技ji術shu的de挑tiao戰zhan更geng高gao，而er發fa展zhan淺qian海hai水shui下xia信xin息xi網wang絡luo的de關guan鍵jian在zai於yu通tong信xin，美mei海hai軍jun非fei常chang重zhong視shi淺qian海hai水shui下xia信xin息xi網wang絡luo建jian設she。為wei了le更geng好hao地di實shi施shi淺qian海hai作zuo戰zhan，有you效xiao應ying對dui安an靜jing型xing潛qian艇ting，美mei國guo先xian後hou研yan發fa了le先xian進jin可ke部bu署shu係xi統tong、近海水下持續監視網絡等一係列專門針對淺海的水下信息網絡。先進可部署係統研製的主要目的是探測、定位在淺水近岸環境中的安靜型潛艇。
（二）提高水下信息網絡的快速可部署能力和靈活性是發展的重點
youyuhaiyangquyudeguangmaoxingheshuixiaxinxiwangluoshebeideangguixing，renheguojiadounanyichengshouzaiguangdahaiyudaliangbushugudingshishuixiaxinxiwangluodejingjiyaoqiu。jiazhishuixiahuanjingdefuzaxing，yinci，tigaoshuixiaxinxiwangluodekuaisukebushunenglihelinghuoxingchengweiguanzhudezhongdian。kekuaisubushushishuixiaxinxiwangluoxitongnengyouzhenduixingdizaiyudingzhanchangtiqianbushu，erqiebufenkehuishouzailiyong，jingjixiaoyimingxian。jinnianlaimeiguofazhandexianjinkebushuxitong、可部署自動分布式係統、jinhaishuixiachixujianshiwangluodengdoufeichangzhuzhongwangluodekuaisubushunenglihelinghuoxing，zaishejizhongkaolvleduozhongpingtaidebushufangshi。xianjinkebushuxitongshimeihaijunzhengzaiyanzhizhongdeyizhongkekuaisubushudegaojidongxingshuixiajianshixitong，kesuihaishangzuozhanbianduiyidaoxingdong，youshuimianjiantinghefanqianzhishengjitoufang，kezaizhanzhengchongtufashengqianqihuoqijiankuaisubushuzaiyudingzuozhanhaiyu，tigongdamianjihaiyudeshuixiashengxuexinxigongzuozhanzhihuiguancankao。anzhaomeihaijunjihua，ADS是艦艇反潛戰任務模塊中最主要的傳感器組之一，將裝備在近海戰鬥艦、qiantingyijifanqianfeijishang。kebushuzidongfenbushixitongyoubushezaihaididekechangqizizhugongzuodeshuishengchuanganqizucheng，kekuaisubushu，nenggouduizhongyaodehaiyujinxingjiaochangqideshuishengmubiaojianshiheshuishengxinxicaiji。jinhaishuixiachixujianshiwangluotongguocaiyongshuixiagudingshiheyidongshijiedian，shixianjidongbushuhexietonggongzuo。
（三）移動式平台將在水下信息網絡中發揮越來越重要的作用
水下傳感器節點成本很高，而海洋中水下區域往往又很大，這意味著應用稀疏網絡的部署，使得可移動的UUV在水下無線網絡中普遍使用。目前，UUV已經用於執行掃雷、偵察、情qing報bao搜sou集ji及ji海hai洋yang探tan測ce等deng任ren務wu。由you於yu水shui下xia環huan境jing很hen複fu雜za，水shui下xia信xin息xi網wang絡luo必bi須xu要yao能neng夠gou適shi應ying這zhe種zhong複fu雜za的de環huan境jing才cai能neng發fa揮hui效xiao能neng。例li如ru，聲sheng影ying區qu和he氣qi泡pao雲yun等deng都dou能neng導dao致zhi網wang絡luo通tong信xin中zhong的de信xin息xi遺yi失shi，有you時shi隻zhi需xu移yi動dong一yi點dian位wei置zhi就jiu會hui極ji大da改gai善shan通tong信xin條tiao件jian，所suo以yi移yi動dong節jie點dian將jiang是shi解jie決jue這zhe一yi問wen題ti的de有you效xiao方fang法fa。UUVyingyongyushuixiaxinxiwangluozhong，bujinkeyizengqiangwangluodezishiyingnengli，haikekuozhanwangluodefugaifanwei，tigaowangluodejingjikechengshouxing。zhezhongjuyouzishiyingnenglideyidongwangluoyichengweioumeizhuyaoguojiahaijundeyanjiuredian，yiqitigaoshuixiaxietongzuozhannenglihexinxiganzhinengli。jinhaishuixiachixujianshiwangluobenshenshiyizhongbanzizhukongzhidehaidiguding+水中機動網絡化設施，采用了攜帶半自主傳感器的多個潛航器。這些潛航器主要包括“海馬”、“金槍魚-21”、“海上滑行者”等多種類型的UUV，能夠在水下機動，並可以相互通信，極大提高了水下信息網絡的適應能力、覆蓋範圍和快速響應能力。可部署自動分布式係統在2001年6月進行的艦隊作戰（FBE-I）試驗中，也采用裝備Sublink設備的潛艇作為移動節點，體現了移動節點在水下信息網絡中所具有的優勢。
（四）核心技術的突破始終是水下信息網絡發展的關鍵
聲sheng波bo是shi唯wei一yi一yi種zhong能neng在zai水shui介jie質zhi中zhong進jin行xing遠yuan距ju離li傳chuan輸shu的de能neng量liang形xing式shi。水shui下xia聲sheng學xue網wang絡luo，就jiu是shi以yi水shui下xia聲sheng波bo作zuo為wei信xin息xi載zai體ti而er組zu成cheng的de無wu線xian網wang絡luo，類lei比bi於yu空kong中zhong的de無wu線xian網wang絡luo，隻zhi不bu過guo空kong中zhong的de信xin息xi載zai體ti是shi無wu線xian電dian波bo，水shui中zhong的de信xin息xi載zai體ti就jiu是shi聲sheng波bo。就jiu水shui下xia信xin息xi網wang絡luo本ben身shen而er言yan，水shui下xia聲sheng學xue網wang絡luo要yao解jie決jue兩liang個ge技ji術shu問wen題ti：一是水下聲通信，二是在聲通信基礎上的組網。水聲通信解決的是點到點的兩個用戶（或信息源）之間的通信，組網解決的是多個用戶（或信息源）共享水介質信道時的信息交互問題。為此，美海軍認為，水下信息網絡核心技術的重點投資領域包括數據傳輸技術、信息分發管理技術、分布式處理基礎設施、合作處理/決策支持技術、人機界麵、有關建模與仿真及信息管理、信息再現技術等。除了水下通信、網關協議、wangluogoujiadenghexinjishuzhiwai，shuixiaxinxiwangluodebufangyuhuishoujishuyeshiyixiangguanjianjishu。danshi，guanyushuixiaxinxiwangluodebushuziliaohenshaojian。meiguodianchuangongsikaifadeyizhongxunhangdaodanheqianting（SSGN）通用發射和回收模塊（ULRM）具有一定的代表性。該係統能夠在SSGN潛水狀態對水下信息網絡中各種負載進行裝填、發射和回收。電船公司希望在同一負載筒中裝載PLUSNet係統組件及其發射和回收裝置。這樣對潛艇的影響最小，同時需要簡化發射和回收裝置，所采用方法能夠通過利用多個SSGN導彈筒升級實現。電船公司通過一係列商業研究後製作的ULRM封裝在筒型結構的負載筒中，可以安裝在導彈發射筒裏，可以為PLUSNet係統組件提供最大的可用空間，同時可部署PLUSNet係統的所有舷外組件。通用發射和回收裝置的優點包括；使負載的尺寸和種類達到最大；使發射和回收操作期間對潛艇的操作限製減到最小；使發射和回收裝置複雜程度降到最低；使發射和回收的負載接口重量和複雜程度降到最低；使負載與潛艇的衝突降到最低等。
