法国无人水下潜航器之发展及其启示_马天.pdf

军民两用技术与产品Dual Use Technologies&Products082023 年 2 月 总第 472 期专题报道虽然海洋覆盖了地球表面面积 70%以上，但是其中超过 95%的领域仍属于未被探索的原始状态。未来，无人水下潜航器（UUV）将是全球深海区域进行军事应用、商业开发和科学探索的最佳载体工具，可以执行包括测深、海底调查、未爆弹药（UXO）探测在内等任务。当前国际上以“自主控制”和“远程遥控手段”为标准，将无人水下潜航器分为有缆无人潜水器（ROV)和自主式水下潜航器（AUV）两大类。造型、用途迥异的无人水下潜航器搭配上专项化的载荷配件，可以充分且完美地适应各类复杂多变的水下环境及任务需求。从总体上看，法国在无人水下潜航器领域的研发应用水平及技术融合深度均处于国际领先地位。因此，法国无人水下潜航器的发展模式，特别是在这一过程中所取得的研发创新经验与政策都值得我国进行科学化的参考和借鉴。一、无人水下潜航器的功能概述长期以来，法国都是通过运用无人水下潜航器进行海底测绘工作来确保水下电缆和管道（当今世界约95%的信息传输都要依靠海底电缆或管道进行）的正常运行。因此，无人水下潜航器的成功投产与全面商业化可被视为完成了国防科技创新成果朝向民用领域的转化。无人水下潜航器在实现民用效能的同时，保留了部分军用效能，如其设计程序中就设置了防御机制，即在搜救或打捞残骸的过程中可随时定位潜在风险并作出回击。其内置的水下无人作战系统，能够充分保障其在深海水域的作业安全，这从侧面反映出该系统在耐用性、模块化、数据质量、创新以及竞争力方面的突出性能。据此，越来越多的国家开始相信无人水下潜航器能够在海底考古、海洋生物学探测以及法国无人水下潜航器之发展及其启示*青海民族大学 青海民族大学 马 天 罗 彪马 天 罗 彪*本文系青海省法学研究所 2023 年度科研基金资助项目的阶段性成果DOI:10.19385/ki.1009-8119.2023.02.008军民两用技术与产品Dual Use Technologies&Products092023 年 2 月 总第 472 期专题报道大陆架地质学取样等方面具有实用性和高机动性，特别是可以成片化且零危险性地完成各类作业和任务，从而更好地维护各国的海洋自然资源权益。现阶段，全球范围内最具新颖性和独创性的水下人工智能产品莫过于由 ECA 集团研发的有缆水下机器人（ROV）家族中的最新成员型号为 R7 的新型无人潜航器。R7 结合了迷你 ROV 的性能与速度，以及专业勘探用 ROV 的有效载荷携带能力。R7 专为海洋学者、水文研究者、渔民以及在水下 300m 区域进行作业的人员设计，其功能包括检查、观察、监测、港口保护和环境恢复等多重面向。同时，在钻井平台、海底工程、深水调查等领域，R7 更是出色地将数字技术的最新成果引入至实际作业中，形成了从摄像机传感器到显示屏的全高清视频链。此外，R7 拥有广覆盖能力和稳定架构，加之任务与数据管理软件的多元加持，使其在国土安全保障方面能很好地满足海军部队、沿海港口当局以及边境海岸海警等国家安全机构的多样化需求。二、法国无人水下潜航器研制与发展述略作为世界上主要研制无人潜航器的国家之一，法国海军将装配首批由其海军集团研发并生产的 D-19 新型无人水下航行器。法国海军已从订购了一定数量的反潜战（ASW）训练用 D-19 水下无人潜航器。作为法国海军集团为军事任务而开发的最新一代多功能无人水下航行器，D-19 借鉴了法国生产的 F-21重型鱼雷的设计结构，具有可重构化、可抗疲劳蠕变破坏、费效比较低等特点。同时，D-19 由锂电池推动，其水下续航时长可达 30h 以上，最大航行距离约为185.2km,平均巡航速度介于 025 节。一旦法国海军大规模配备 D-19，法国海军集团便可精准利用其在研制鱼雷方面积累的经验，积极寻求与本国海军之间的协同配合，进而使 D-19 在阶段性海域演习中不断证明并优化升级其实战效能。当前法国海军的阶段性海域演D-19T无人水下潜航器军民两用技术与产品Dual Use Technologies&Products102023 年 2 月 总第 472 期专题报道习内容主要覆盖前期水下感知准备、中期载荷部署与数据挖潜、后期通信建立以及设施回收作业等领域。D-19 无人水下潜航器配备了模块化的前端有效载荷，可根据不同任务搭配对应载荷，一般包括声纳系统、机械臂、相机与照明灯等。如果 D-19 需要执行长航程任务或多元化任务，还能加挂一个可重构载荷舱。这意味着 D-19 无人水下潜航器可以更加有效地适应现代战争的需要，如在电子战、反潜作战、水下目标移动监测、环境快速评估等多功能场景中进行全方位、立体化的运用。2021 年后，D-19 家族中的 D-19T 更是成为了法国海军“阿尔忒弥斯”（Artmis）计划的重要组成部分，其配备有即插即用的有效载荷系统，内部可设卫星通信（SATCOM）、全球移动通信系统（GSM）、惯性导航（INS）等系统，这些系统可通过 D-19T 尾部连接的光纤进行遥控或直接经由导引系统进行自主控制。一方面，依据不同作战环境的实景化需要，D-19T可由潜艇鱼雷管、水面舰艇或岸基发射，执行诸如情报搜集、敌情监控、水域侦察（ISR）以及海上支援等具体化指令。另一方面，D-19T 亦可作为 F-21 重型鱼雷进行试射训练时的移动目标，从而实现超视距作战与远程武器摧毁的战术应用及优化。据了解，ECA公司已于 2021 年中期开始批量生产 D19-T，并计划于2022 年底交付法国海军使用。需注意的是，于 1936 年组建的法国 ECA 集团在扫雷与声呐技术研发领域具有无可比拟的优势。该公司旗下最新研制的 A18D 无人水下潜航器开始由法国海军（海洋）水文局负责测试。作为法国国家未来水文和海洋学能力（CHOF）提升计划的一部分，A18D无人自主水下潜航器（AUV）由法国军备总局、法国海军、海军水文与海洋局实施共同化评估，并最终确认其续航能力可达 24h、作业水深约为 3km、巡航平均速度为 6 节。AUV 搭载的高性能导航传感器，将持续不断地提供实时采集的水文数据，并能协同岸上监测平台实现导航信号的宽领域覆盖。AUV 在军事用途之外，同样可为民用领域的水下油气资源、障碍、沉船鉴定，以及罐式集装箱的国际海运提供科技支持与信息化服务。法国 ECA 集团表示，该产品能够有效更新和发展法国当前在海洋和水文数据采集及处理领域的综合实力。如果能够搭配上法国海军的海上支援与救助船，A18D 无人自主水下潜航器便可具备在大西洋洋流与海浪波动环境中进行精准投送的能力，继而能够精确地绘制目标海域 3km 深度范围内的海床及海沟，并可向陆基中心实时传回高分辨率图像，从而高效完成各项深海探索工作。测试中的 A18D 显示出高度的可靠性与抗压性，且其经进一步改良后的尺寸重量（5.7m/780kg）与 UI 界面，更加易于安装和使用。在法国 ECA 公司的协助下，法国国防采办局、法国海军和水务局的船员们能够远程控制或自主负责A18D自主水下潜航器军民两用技术与产品Dual Use Technologies&Products112023 年 2 月 总第 472 期专题报道水下潜航器，并已建立起完备的收发系统（LARS），使 A18D 在使用过程中的各阶段都能够保持顺畅的可控性。无人水下潜航器作为海底军事装备，对于提升国家反潜能力、海上扫雷能力、远洋机动作战能力至关重要，同时是由应对性海防管理向预防性海防治理的迈进与转变。作为人工智能深海应用领域优先发展对象，法国陆续出台一系列战略规划与政策文件，通过设立创新集群与技术研发中心机构等举措，不断推进本国国防科技的自主化与民用化进程，并以此为依托积极打造“察打一体化”的海陆空无人作战体系。与此同时，法国积极响应欧盟 2021 年 3 月发布的“地平线欧洲”2021-2024 年战略计划，持续贯彻欧洲防务一体化战略，促进欧洲国防科技创新深度融合发展。2021 年 5 月，由法国电信运营商 Orange、普华永道会计师事务所等公司和机构组成的欧洲量子通信网络联盟以及法国泰雷兹集团联合亚赛内塔斯公司推出的世界首个抗量子网路加密解决方案，为 2021 年 10 月ECA 公司 D-19T 和 A18D 等水下潜航器的成功试测提供了抗量子攻击干扰与信息传输安全保障，并不断在无人自主处理水文数据与海洋学样本方面取得了突破性进展。法国海军以无人水面艇（USV）和无人驾驶飞机（UAV）为基础，进一步构筑起了无人反水雷措施集成系统（UMIS），从而形成一整套海上无人机器任务控制与信息处理集成指挥机制。法国在无人水下潜航器研发领域所获得的巨大成就表明，法国人工智能领军企业在研发领域和技术聚力领域始终坚持走可持续发展路线，其研究紧盯人工智能技术与深海区域探索之间存在的可融合性，进而谋求更深层次的技术交流服务与智能化产品开发。法国近些年来在集聚各行业高新人才为国防建设“添砖加瓦”的同时，不断促进军工企业进行改革和转型，督促他们以国内国际市场的科技研发与多元化空间探索领域（含深海领域）需求为重心，从而带动法国无人潜航器技术不断取得创新并实现跨越式发展。三、对我国的启示随着各国水下感知作战和载荷运输需求的日益增长，世界无人水下潜航器市场将在 2023 年达到 12 亿美元的市值规模。未来，我们将在石油开发、科学研究、海事执法取证以及水下军事对抗等具有高污染性、高危险性领域窥见其“身影”。面对当今日趋激烈的无人水下潜航器研发竞争，我国应当充分借鉴法国既有的先进经验，并积极与世界各国在人工智能技术，特别是无人潜航器技术研发领域逐步实现协同与合作。同时，我国现阶段的无人水下潜航器研发工作需要明确而开放的政策性引导，相关部门应协同制定具有前瞻性和可预见性的长远规划，共同助力我国人工智能技术在深海领域的应用范围与应用水平取得新突破。我国要注意在使用无人水下潜航器时可能面临的法律挑战，因为联合国海洋法公约中尚未对无人水下潜航器进行定义，亦未明确其权利边界，所以无人潜航器现阶段并不具备国际法意义上的“船舶”资格。因此，我国应当尽快制定相关的国内法规，并督促国际各方尽快针对无人水下潜航器的法律地位进行立法或条约完善与修订工作。在水下无人潜航器技术研发领域，我国可仿效法国设立国家水下战略研究中心，实现地方科研机构与军工企业之间的高度协同，以便更好地推动我国海军无人水下作战装备的迭代升级，实现“深水”现代化。特别是在当前新冠疫情全球蔓延的大环境下，我国更应坚持以国内大循环为主体，逐步建立并完善人工智能技术与空间探索之间的融合机制，进而服务国内各大科研机构与技术型企业的现实需求。此外，我国还需通过立法规范和政策指导在制度机制层面不断为无人潜航器领域的技术研发提供包括知识产权保护在内的多元化法律供给，使其能够在安全、稳定的大环境中获得新发展。