交戰時的潛艇如何進行敵我識別?

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潛艇的水下敵我識別一直是極為複雜的問題:和陸戰、空戰乃至水面作戰不同,陸戰可以通過各類識別特徵諸如面容、軍裝、塗裝、武器裝備來分辨到底是自己人還是敵人,空戰與水面作戰我們有敵我識別器(IFF)發送識別代碼供應答機自主判定,而潛艇作戰的環境相比較以上的作戰形式就麻煩的多了:一是潛艇本身就是封閉的鐵殼,除了潛望鏡,在水下搞目視識別的可能性完全不存在;二是潛艇本身的態勢感知能力很差,絕大部分時間都是依靠聲吶陣列進行被動偵聽測向,如果要靠發出聲波進行敵我識別就好比在水下打開了手電,還沒識別完畢自己就先暴露了。那麼如何確定對方潛艇是敵還是我呢?

潛艇敵我識別分為水上識別和水下識別兩種。 

水上識別。水上識別和大部分艦船一樣,裝有敵我識別系統 ,比如我國的039常規動力潛艇,敵我識別器是一種中近距離身份識別裝置,識別器雙方的攻擊方會首先要求身份識別別提供一組隨機密碼,該密碼經解算後是一組隨機跳頻通信碼,而對方識別器將根據所在裝備唯一身份識別碼、識別器編碼、驗證加密算法、駕駛員或艦長的識別碼(特殊裝備還需要任務識別碼)編制一組唯一的,不可仿製的編碼在上述跳頻發出,同時在上述跳頻頻率上接收對方識別碼,經解算後可以驗證敵我。 以上是由039潛艇上的兩部雷達來完成。

水下識別。水下敵我識別要困難的多,聲納的使用會暴露己方的位置,為了加大隱蔽性不被發現,潛艇雷達和無線電,包括主動聲納在大多數時候都為靜默狀。水下作戰時主要依靠三種敵我識別方式進行間接識別。一是聲紋儲存,屬於戰場建設與作戰準備的一種,每一艘潛艇與每一艘艦船都有其完全不同的聲紋特徵,海軍的作戰情報部門日常的工作之一就是收集不同型號的海軍艦船——無論是敵軍還是我軍——的聲紋特徵,並預先存儲在每一艘潛艇的聲吶數據庫中以備對比。二是聲納兵人工識別,在聲納裡能聽出在聲納探測範圍內(這裡被動聲納就可以)螺旋槳的轉速,葉片數,和發動機型號,從而能夠推斷出目標的距離,行駛方向,速度,甚至是敵艦型號,針對某些國家,聲納兵能一下推算出艦船型號,和戰鬥力。 三是航次通報,潛艇在出航之時的任務要點裡就會對任務海區內的作戰部署有一個基本的瞭解,哪些我方艦艇目前正在該海區內,哪些艦艇可能會隨後進入該海區內,哪些敵軍艦艇可能正在該海區內活動,在潛艇於巡邏區域內偵聽到相關聲吶特徵後再同數據庫對比,就可識別出到底是敵軍還是我軍潛艇了。

攻擊前,還會用主動聲吶發出一個加密的聲音信息,本方艦艇接收到這個信息後會用提前約定好的信號反饋回去以判斷敵我。

現代潛艇上裝備了主動與被動聲納裝置,用來搜索敵人,但是距離沒有上百公里遠,現在的技術是,潛艇通過接收附近海域的其他友軍艦艇或者岸基雷達所偵查到的目標參數,通過衛星或者數據鏈把目標參數發給潛艇,進行敵我識別。

 


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自潛艇產生以來,誤擊事件不計其數,所以潛艇有效敵我識別直至今天依舊是國際軍事領域一個重要攻關課題。戰爭時期,由於情況特殊,許多通訊手段使用受到限制,比如不能進行直接無線電詢問,這樣在戰爭狀態下會直接暴露潛艇位置,無異於自殺行為;也不能浮出水面進行國籍識別,這在戰爭中不僅是非常業餘而且會直接葬送自身;近距離觀察識別也有很大限制,如果不能有效掌控觀察距離很容易被對方反潛設備發現。

正是由於種種限制,世界潛艇作戰史上“誤擊”已成為家常便飯,無論是自家潛艇攻擊本國船隻還是本國戰艦攻擊自家潛艇,即使在一些海軍強國也並不鮮見。最經典例子莫過於二戰時太平洋戰爭後期,日本潛艇部隊無力直接打擊美軍,但發現美軍潛艇為提高實戰效率經常單艇奔襲或者在離大艦隊一定距離海域單艇警戒。於是,日軍潛艇常利用其中空隙,繞過美軍潛艇警戒偷襲美軍艦隊,無論成功與否(大多是無效攻擊)迅速離開,隨即高度警戒的美軍艦隊會發起搜索進而將不知情的自家潛艇擊沉。

縱然這都是極端案例,可今天鮮有大型國家間戰爭爆發,而潛艇敵我識別手段方面技術發展並沒有本質上突破,所以就算輔助手段增多,在實戰條件下也很難保證現代潛艇敵我識別就會比二戰時候強。當代識別主要分幾種:技術識別(多使用聲紋)、國旗識別、區域識別(劃定禁航區或禁潛區)、經驗識別(經驗豐富艇長根據船隻不同特徵判斷)、約定識別(船隻塗有特殊標記)等,但這些手段都沒有突破傳統識別手段,即使增加更多現代化技術也很難保證實戰條件下不出問題。


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敵我識別是現代信息化建設的重要組成部分!但是,對於潛艇來說也有不同的敵我識別手段!


一是協同識別,戰前都會有參戰力量、任務區分、時間地點、配合要求等等關鍵事項的通報。靠協同,潛艇就會知道有哪些水下、水面或空中力量參戰!

二是特徵識別,大家都知道,水下偵察主要使用聲吶,利用的是聲音在水中傳播的特性!不同的水面、水下裝備的水聲特點是不一樣的!不同型號的潛艇、甚至相同型號不同批次的潛艇的水聲特徵也不一樣!有經驗的老聲吶兵能夠聽出來!自己國家的裝備水聲特徵肯定是知道的,存在電腦裡可以自動比對!所以,大家知道潛艇經常出海訓練的一個重要內容是什麼了吧,就是去收集各個國家的海軍裝備或者海域的水聲特徵,以豐富數據庫!



三是無線電識別,潛艇也不是一直深潛的,在潛望鏡深度以上也可以通過無線電進行敵我識別!

最後,孤軍奮戰還真是大多數現代潛艇的主要作戰形態!一艘戰略核潛艇靜靜的潛伏在大洋某處,就可能是一個國家的終極核反擊力量!


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潛艇的敵我識別分為水上和水下兩種識別方式。

在水上一般採用雷達敵我識別器,攻擊方在攻擊之前釋放身份識別的跳頻隨機密碼,接收方如為友軍可通過接收器接受並解碼響應的密碼,並將自己本艇的唯一身份識別碼、敵我識別器的編碼、艦長識別碼編製成一組唯一不可仿編碼,通過加密算法在發出方的跳頻段中回應。發出方在一段時間內收到編碼並破譯利成功識別,如果一段時間內沒有編密碼答覆、明碼答覆,或者答錯編碼,隨即會展開攻擊。

由於水文、海域和戰場等狀況瞬息萬變,在水下一般使用敵我識別聲吶,當聲吶探測到有情況的時候,在確定聲吶波類似友軍的時候,由發現方發射一束功率極低的特定變頻調幅波,只有友軍的聲吶接收機才能收到並識別這一帶有身份或暗語的頻率並回復,一般敵方由於不熟悉暗語或裝備並不容易仿製,所以這也是水下敵我識別的一種方式。

由於潛艇隱蔽性高,而水下通訊不便捷,所以通常潛艇都是根據相關任務,配備海圖、既定航線和注意區域等進行行動前準備,所以在水下陌生地域一旦收集到不熟悉的聲吶波,除非有集群任務,否則基本都是作為對手來應對的。


馬克觀察


前年,一篇華文軍事週刊曾詳細報道過,美國的洛杉磯級核潛艇的敵我識別系統是如何運作的。洛杉磯潛艇是世界上非常先進的攻擊型核潛艇,共4個魚雷發射管,配備14枚線導魚雷,40枚戰斧巡航導彈,配備潛艇艏部tqs~5球型聲吶,艦側陣聲吶以及拖曳聲吶。該艇就是一部能攻能防的海洋霸王。

文章詳細介紹洛杉磯核潛艇常年遊弋於世界各大洋熟悉(從電子偵查船、海洋調查船、電子偵察機,軍事頻譜衛星,路上等處收集的各國的所有船用聲吶的信號頻譜數據,經過計算機的分門別類,列出了各國的各型軍艦,潛艇的聲吶頻譜數據)。洛杉磯潛艇接收到的聲吶信號,計算機自動識別出是那方的什麼什麼艦艇或潛艇類別 。當然為了不發生有誤,洛杉磯潛艇還需要向對方發送己方的識別信號查證。如果是敵方的,那就沒有己方的系統編碼和識別信號。


美國現役兩種潛艇,俄亥俄級核動力戰略潛艇,洛杉磯級核動力攻擊潛艇,全部裝配了強大的聲吶系統。常年遊弋與各大海洋,來無影去無蹤。目前還沒有任何國家能夠望其項背。俄羅斯的“北風之神”都要退避三舍。


老遊59


當代潛艇,不要說是核潛艇,即便是常規潛艇,水下潛深至少有二、三百米,在漆黑如墨的海底,看不到前後方以及左右兩側的目標,那麼該怎麼樣識別幾十乃至上百公里外的水面艦船和同為潛艇的目標,究竟是敵方還是友方呢?

終身在極度黑暗的大洋深處生活的動物,採用聲吶等各種手段來搜尋獵物和防避攻擊,人類所發明的潛艇,就是通過鯨和海豚的原理髮明瞭“聲吶”系統。

聲吶有主動和被動兩種類型,其實潛艇就是憑藉聲音導航和側距的,利用聲波在水下的傳播特性,通過電聲轉換和信息處理,完成水下探測和通訊任務。

在深海,雷達和無線電,都不能用了,為了隱蔽不被發現,主動聲吶大都時候都處於靜默狀態,其適用於探測暗礁、水雷和關閉了發動機的隱蔽潛艇,但主動發出聲吶,容易被對方接受探測到,對方的魚雷說不定就嘩啦啦地射過來了,所以出於隱蔽考慮,不到萬不得已,一般潛艇較少開啟主動聲吶。

潛艇最大憂勢就是隱蔽,既是保命之根本,也是攻擊敵方的主要手段,所以不能發聲暴露自己,但又要探測敵方艦船、潛艇的活動,所以大都採用被動聲吶,接收敵方水中目標產生的輻射噪聲和水聲設備發射的信號,在測定目標方位和距離時,再考慮採取打擊手段,殲滅敵方艦船和潛艇等目標。

所以,水下的潛艇,就是依靠聲紋識別敵我,儘管看不到對手,但只要對方發出了輻射噪聲等,就能迅速判定對方是敵還是友,獲取對手所有水面艦艇和潛艇聲紋特徵比較難,但潛艇都會錄下所有己方海軍艦艇和潛艇的聲紋,以利於戰時迅速甄別敵我,不至於發生誤擊友艦和友艇事故。

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2018年2月4日於杭州


國平軍史


蟹妖


這是我海軍093C的主要設備位置示意圖,可以看到 艇艏主動攻擊聲吶、通信聲吶和艇舷偵聽被動聲吶的位置。

潛艇在水下主要靠聲吶發出或者偵聽水聲信號還是識別目標的,屬“水聲對抗”範疇,具體到怎樣識別敵友仍然靠聲吶,以現代水聲設備的先進性來看,潛艇只有在攻擊時候,需要準確定位目標的方向,並且給線導魚雷提供數據的時候才使用主動聲吶!否則無故使用主動聲吶只能被敵人監聽到自己所在的位置,這是極其危險的!所以潛艇在水下絕大多數時候都使用 被動聲吶。

那麼具體是怎麼識別敵友呢?潛艇裡面都有“數據庫”,這個數據庫裡面裝著所有己方艦船、包括潛艇的“聲學特徵”,軍艦和潛艇在製造過程中由於 金屬切削加工、焊接有誤差,包括螺旋槳、主傳動軸、變速箱,核潛艇反應堆一二回路的主泵、蒸汽發生器…等等設備、管路,都會有製造誤差,潛艇在航行的時候就會發出噪音,還由於加工誤差和組裝誤差的不同,每艘艦船的機械噪音都不一樣,這就形成了類比我們人指紋、虹膜…一樣的獨有識別信息!己方潛艇包括己方的反潛艦機的數據庫裡都裝有這種 唯一的艦船聲學特徵,而潛艇在水下由被動聲吶探知 外部艦船或者潛艇的噪音以後,由計算機對數據庫裡的水聲信號進行比對,如果 信號特徵比對是一樣的,就幾乎認為是 友艦(錯誤概率非常低),現代潛艇的出航多數情況下是單艇行動,由於現代潛艇的戰鬥力、自持力極大的提高,已經不需要二戰期間的“狼群”戰術了。如果確實需要 有兩艘潛艇匯合,這就需要統籌安排,在潛艇未出航前事先要做好匯合地點的說明,等潛艇要到達匯合地點以後(相聚至少200海里)潛艇 升起通訊浮標→由岸上的“長波臺”告知匯合的具體 座標方位→兩艇匯合的時候(都是在暗夜)升起通訊天線告知(密碼由衛星傳輸)己方的具體方位→接近的時候→雙方使用由艇艏通信聲吶相互發出 低功率低頻率密碼→這樣潛艇就匯合了,整個匯合期間潛艇不浮出水面。



美國“無暇”號 水聲信號探測船,裝備了比美軍現役艦船更專業、更強大的水聲偵察設備,隨著我軍目前新型潛艇服役的數量增加,這艘美國間諜船這些年經常在我海域“轉悠”!同時,它也是我“海上民兵”主要盯防的目標!

水聲信號對抗,一直以來都是各軍事強國發展和探求的事情!前面提及的 艦船數據庫,不但要有己方艦艇的 機械聲學特徵,更要有敵方艦船的特徵,這樣在戰時就會大大的提高反潛效率,但目前水下判明敵友仍然是巨大的難題!

所以“無暇”號等美軍間諜船在我海軍潛艇 進出航道外經常吊下 長度超過500米的纜型水下監聽探測聲吶,妄圖採集、探知我軍潛艇的“聲學指紋”,它們是我方驅趕的首要目標!


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