国外北极地区装备发展的动向

1、国外北极地区装备开展的动向在全球气候变暖的影响下,北极冰盖日益消融,北极在 资源、交通及地缘战略等方面的价值日益凸显,逐渐成为国 际社会关注的焦点,尤其是美俄等北极地区国家,正大力发 展极地装备与技术,全面构建极地监视、通信及破冰航行能 力,以支撑未来北极地区的战略竞争及军事活动.一、开展极地探测技术,提升北极监视水平1.美国开展“极地态势感知技术,构建北极持续自主 监视水平2021年,DARPA启动“极地态势感知工程,以开展冰 面、冰下态势感知技术.冰下感知采用水下传感器结合结构、 深度和其他测量法,分析部署区域冰下环境的声传播、噪声 及非声特征,用于支撑无人系统追踪水下目标；冰上感知采 用

2、冰面浮标结合计算机网络、大数据等新技术分析部署区域 的电磁和光学现象、海冰分布特征及航道信息,用于支撑无 人系统在海冰边缘区或浮冰区对水面舰船等移动物体的监 视.“极地态势感知系统可在30天内快速部署于北极地区, 长期存在且无需能源补给,并能通过中继卫星通信系统向远 程站点发送感知信息,有望提升美国在极地区域的自主、持 续监视侦察水平.2,美国开展北极移动式观测技术,为极区军事活动提供保证美国海军研究署拟在 2021-2021财年开发“北极移动式 观测系统" AMOS,该系统由浮标基站、无人潜航器、波 浪滑翔者及多种传感器组成,传感器具有低能耗、抗低温特 性,能长期自主收集环境数据,

3、并可通过移动式浮标基站向 中继卫星系统传输数据信息.“北极移动式观测系统主要用于北极环境勘测,研究海冰动力学及热力学特性,分析极 地水团的循环和演化特征,提升美军对北极海域物理环境的 科学熟悉和预报水平,为极地装备开展和极区军事活动提供 保证.3,俄罗斯开展极地声学探测技术,建立领海平安壁垒目前,俄罗斯金刚石-安泰公司正在研发可用于极地海域 的新型反潜探测声纳监听系统.该系统由海基、天基和岸基 局部组成：海基系统包括浮标和水下传感器,负责采集水下 和水面舰艇的数据信息；天基卫星通信链路负责将数据发送 给岸基数据中央；岸基数据中央负责分析处理数据,并将数 据分发给用户.该系统预计2021年完成研

4、发,部署后覆盖范围可达数百平方公里,可有效限制竞争对手在俄北极领海 等关键海域的军事活动.二、开展极地通信导航技术,保证极地活动1 .美国积极开展极地卫星通信技术2021年,美国海军与海军陆战队联合开发“分布式战术通信系统" (DTCS.该系统通过由 66颗锦星组成的星座提 供可靠的通信连接,并利用手持式卫星收发器实现各站点之 间的语音、文本及位置信息传输.2021年11月,该系统完成极区环境验证并投入使用,为美军提供极地超视距、全天 候移动通信水平.洛马公司为美国海军研制了 “移动用户目标系统 (MUOS)卫星通信系统,共有 5颗卫星在轨运行,采用宽 带码分多址波形、无线电台和复合

5、网络治理等技术,传输速 率是当前卫星系统的16倍,覆盖范围可达北纬 89.5度.该 系统预计2021年投入使用,将大幅提升美军在极地环境中 的通信水平.2 .俄罗斯研发“北极综合监测系统,全面保证极地 活动2021年,俄罗斯联邦航天局启动研发“北极综合监测系统.该系统是用于北极地区环境监视及通信的多功能卫星 系统,由3个子系统组成：一是光电监视子系统,由 2颗大 椭圆轨道卫星“北极 M组成；二是雷达监视子系统,由 2颗太阳同步轨道雷达卫星“北极R组成；三是中继通信子系统,由2颗大椭圆轨道中继通信卫星组成,用于北极地区 的政府通信、空中海上航运治理和导航信号中继.该系统预 计2021年发射首颗卫

6、星,2021年正式启用.3 .俄罗斯开展水下“格洛纳斯通信导航系统2021年12月,俄罗斯圣彼得堡海洋设备公司完成水下 “格洛纳斯通信导航系统研制.该系统由水下、水面移动和冰面固定3种浮标构成：水下浮标由超短波无线电台、“格 洛纳斯接收机、“信使 -D1M卫星通讯系统、无人潜航器 水下通信系统和电源模块构成；水面移动浮标装在可漂浮保 护壳内,带有备用电源；冰面固定浮标装在隔热性好、强度 高的保温箱内.该系统能在北极冰盖下工作,为无人潜航器 等提供毫米级定位水平,并与空中、水面和岸上限制中央实 时交换信息.俄罗斯有望以该系统为根底,为无人潜航器等 水下作业平台提供定位信息,建立水下监控信息网络,

7、夺取 极地水下战主动权.三、开展新概念破冰技术,提升舰船极地通行水平1,芬兰开展“侧向破冰技术,引领破冰船型创新芬兰阿克北极技术公司提由“侧向破冰概念,并设计 由“侧向破冰船型.该船型的两个舷侧采用不同形状设计,利用多部全回转推进器提供侧向推力,使船体斜向航行,用舷侧破冰,提升破冰宽度.2021年,芬兰赫尔辛基船厂完成 首艘“侧向破冰船“波罗的海号建造并交付俄罗斯,2021 年该船在喀拉海完成破冰水平验证,其能以3节航速连续破1.2米厚的海冰.该船型可显著提升破冰效率,为未来多功 能型冰区舰船开展提供更多船型选择.2.俄罗斯开展激光破冰技术,为现役舰船扩展冰区通 行水平2021年,俄罗斯提由激

8、光破冰技术,目前正在开展激光破冰船建造.激光破冰技术利用舰载高能激光器切开冰层, 以开辟航道.舰载激光器设计重量小于5吨,工作寿命长达1万小时,功率小于0.2兆瓦,可击穿2米厚的冰层.目前, 研究人员已利用长波激光束克服了冰面的反射作用,并可在 实验室内切割大尺度冰块,未来激光破冰技术的实用化将大 幅提升现有舰船的冰区通行水平.四、小结美俄积极开展极地卫星系统,探索低能耗、抗低温的无 人系统及传感器技术,用于实现对极地冰区环境及作战空间 的持续监视,并为极地装备提供通信导航保证.我国应及早 意识到未来在北极地区来自美俄的威胁,可从以下几方面合 理规划布局极地装备技术开展,构建新水平,应对未来极地 战略竞争与军事对抗.一是构建我国对北极地区的气候及环 境的认知水平,掌握各国极地军事行动.二是强化极地通信 导航水平,用于保证我国