王晓静装备发展国外港口防御声纳发展分析

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　　港口防御声纳主要是部署于港口、海上基地、钻井平台周边浅水区域，用于探测蛙人、水下无人潜航器、小艇等威胁的声纳装备。英国、加拿大、以色列等国港口防御声纳陆续升级改进，美国、韩国、芬兰等国也在积极采购和发展港口防御声纳，以有效应对装备日益精良的蛙人和应用越来越广泛的无人潜航器等。
　　一、发展现状
　　近十年来，为满足新的作战需求，国外不断升级原有产品或推出新产品，港口防御声纳进入新的发展期。如2011年英国阿特拉斯电子公司推出＂冥府守门狗＂II型；2014年DSIT公司推出增程型＂水盾＂；2016年英国达因声纳公司升级＂哨兵＂；2018年美军宣布重视发展跟踪和识别蛙人等不同水下目标的港口防御技术；2020年，韩国宣布已采用国产技术开发新的港口防御声纳，芬兰为＂低地＂级护卫舰采购反蛙人声纳。
　　（一）＂冥府守门狗＂II型港口防御声纳
　　＂冥府守门狗＂由英国奎奈蒂克公司研发，英国阿特拉斯电子公司制造，2011年推出改进型——＂冥府守门狗＂II型。与I型相比，II型体积和重量更小；工作频率70-130千赫兹，带宽50千赫兹，探测距离900米/700米（开式/闭式呼吸蛙人），水平探测范围360°，重量25千克，自动化程度更高，组网探测、随舰作战或与雷达、红外探测等传感器形成集成安保系统，可探测蛙人、小艇、蛙人运载器、UUV等。2012年韩国采购＂冥府守门狗＂II型安装于重要港口。同年，德国采购＂冥府守门狗＂II型安装于四艘F125型护卫舰，在高风险海区和远征情况下保护舰船。
　　图 1 ＂冥府守门狗＂II型换能器、电缆、控制站
　　（二）＂盾＂系列港口防御声纳
　　＂水盾＂由以色列DSIT公司于2004年推出，探测距离1000米/700米（开式/闭式呼吸蛙人）。在＂水盾＂基础上，2010年推出新品＂尖盾＂，相较于＂水盾＂更加便携，模块化设计可根据客户需求与特定环境的地形调整，全自动操作，并能够同时处理大量目标，可探测700米内的开式呼吸蛙人。2014年推出增程型＂水盾＂，工作频率25千赫兹，频率更低，远距离探测性能几乎提升了一倍，可探测1800米范围内的开式呼吸蛙人。
　　图 2 ＂尖盾＂水下单元和用户接口
　　（三）＂哨兵＂港口防御声纳
　　＂哨兵＂是英国达因声纳公司研发，2006年研发＂哨兵＂900，2009年推出＂哨兵＂1500，用于探测、跟踪、分类蛙人、无人潜航器等水下威胁目标。＂哨兵＂1500具有宽带发射能力，中心频率70千赫兹，带宽20千赫兹，声源级206分贝，具有360°水平覆盖范围，探测距离1500米，保护范围为7平方公里，2016年对其进行技术升级，进一步提高干端信息处理和快速部署能力。＂哨兵＂已经广泛应用于世界各地，部署点超过30个。
　　图 3 ＂哨兵＂港口防御声纳锚定于港口
　　（四）9000/9001港口防御声纳
　　9000/9001港口防御声纳由加拿大康斯伯格•米格公司于2007年推出，工作频率为90千赫兹，水平探测范围分别是200°和360°，重量<90千克，2010年引进宽带信号处理技术，可单独使用，也可多个声纳组网使用，具有更广阔的声纳覆盖范围，还可通过C-Scope软件系统与来自其他传感器和系统的数据集成，可探测蛙人、蛙人输送艇等。至今，约有50多套9000/9001系统用于美海军、美海岸警卫队、其他军事和政府机构。
　　（五）AN/WQX-2型蛙人探测声纳
　　AN/WQX-2蛙人探测声纳由康斯伯格•米格公司、德克萨斯州大学奥斯汀分校共同研发生产，1996年开始装备，并不断进行技术升级，如2003年，将改进的商用声纳头与AN/WQX-2先进的处理器和软件集成；2008年，对AN/WQX-2进行了再一次升级，引进声纳性能预测工具。AN/WQX-2可单个安装使用，也可被集成到＂水域安全系统＂，具有360°覆盖范围，探测距离732米，可探测水面和水下目标。AN/WQX-2作为美国＂水域安全系统＂的一部分，部署在中东地区以及美国大部分港口基地，如乔治亚州国王湾潜艇基地、华盛顿州班戈潜艇基地等。
　　（六）CSDS-85港口防御声纳
　　CSDS-85声纳由加拿大C-Tech有限公司研发，工作频率80千赫兹，带宽3千赫兹，能够360°覆盖，探测距离最大2000米，自动探测和跟踪，2015年升级后，可与战术资产控制和跟踪（T-ACT）系统整合，跟踪和控制各种船只，适用于港口安保。
　　图 4 CSDS-85港口防御声纳声纳头
　　二、主要特点
　　根据对国外港口防御声纳的研究发现，其发展特点是采用开放式体系架构、模块化系统设计，宽带抗干扰能力更强、低频探测距离更远，自动化、智能化程度不断提高，更加便携。
　　（一）港口防御声纳采用开放式体系架构、模块化系统设计
　　国外港口防御声纳采用开放式体系架构、模块化系统设计，并且采用标准的、通用的数据情报传递格式实现与其他类型的传感器的集成。如康斯伯格公司采用C-Scope软件系统融合了港口声纳9000/9001、雷达、舰船自动识别应答系统（AIS）等警戒系统的数据用于构建一种综合的、全面的水域安全态势系统。
　　（二）抗干扰能力和低频远距离探测能力不断增强
　　港口防御声纳系统因其防御目标小，速度慢，故工作方式以主动宽带为主，少数港口防御声纳采用被动探测模式，或由被动声纳辅助主动声纳探测。如＂冥府守门狗＂＂哨兵＂系统均具有宽带发射能力，分辨率高、抗混响能力强。此外，蛙人装备日益精良，需要扩大探测范围，赢取预警时间，远距离探测成为其重点发展方向之一，典型产品如增程型＂水盾＂、＂哨兵＂1500等。
　　（三）自动化、智能化程度不断提高
　　国外港口防御声纳不断优化自动探测算法，大大改善了软件系统的可靠性和智能化，代替了过去大量需要人工判断与处理的工作，使得许多先进的蛙人探测声纳系统实现了自动探测、自动跟踪、自动分类和自动报警。例如，AN/WQX-2系统中，声纳头与声纳处理器、自动探测与跟踪软件构成的探测器可以清楚地分辨蛙人并实现自动跟踪与威胁分类报警。
　　（四）多以组网、分层防御、集成安保系统等形式应用
　　国外港口防御声纳单个声纳头对威胁的探测距离主要集中在700至3500米，探测距离有限，实际应用时一是多个声纳头组网探测，达到覆盖大面积水域的效果；二是应用不同探测距离的主被动声纳，形成分层防御系统，拓展防御半径；三是将声纳与雷达、红外探测等传感器形成集成安保系统，不同传感器之间进行数据融合、数据共享，提升安保能力。
　　（五）港口防御声纳越来越便携
　　港口防御声纳向小型化方向发展，典型代表为＂冥府守门狗＂II型、＂哨兵＂1500、＂尖盾＂等。一方面是便于快速组网安装应用，扩大探测范围，有效应对行动越来越快速精准的蛙人，另一方面是应对无人潜航器等新兴小目标对舰船的威胁，随舰安保。