从寂静中听声
——声呐技术的新发展
毕 琳 / 文
经过100 多年的发展，声呐技术已经有较为成熟的技术构成及相关的原理学说。但是在现代战争中，声呐需要面对具有更加不确定性的作战环境，更为复杂的系统环境和多样的计算模型。同时，目前现代潜艇的隐身性能越来越好，威胁也随之增大，除环境因素外，声呐技术的发展还需要考虑人的因素及其中的策略博弈，在对抗中得到提高。
（3）教师需对学生课余时间中药标本的利用加以引导。尤其在课前预习准备小教师讲解内容环节，因各小组间能力存在差异，教师需根据学情提供必要帮助，比如提供一些提纲性的预习信息等。
以万法应万变
目前，大多数声呐所使用的作战效能模型无外乎两种：即确定性模型与随机性模型。确定性模型即可以用一组关系式来描述系统中的所有状态，但是确定性模型的得出需要目标和传播环境都为已知可测这一严苛的条件。同时，其也仅是一次观测下的概率性结果，欲得到较为准确的数学模型则需要对目标进行连续观测。然而连续观测会受诸多条件的限制，其最重要的一部分便是目标在可覆盖范围内所处时间，显然，这一时间取决于目标的相对运动状态。故在进行声呐的警戒能力度量时，需要加入连续观测时间这一约束条件，这也随之产生了声呐对目标实现自主追踪的技术需求。
针对目标的运动需将其分为两种情况进行分析，即目标无意识运动和目标存在对抗意识的运动。对于无意识目标的相对运动，目前需要解决的问题为在某个距离上首次发现目标位置的概率测算。这里所提到的“概率”测算不仅仅是目标与环境的不可知性。事实上，即使在熟知的环境中的情况也存在相当的未知性。而对于存在对抗意识的目标来说，当得知了其存在对抗意识后，我们所要实现的第一目标便是保持与目标接触，与当丢失了目标位置后第一时间恢复对目标的捕捉，因此此时需要对声呐系统进行更为策略化与规则化的控制。当多目标同时出现，多声呐同时工作时还会出现更为复杂的概率问题。
军事系统的不确定性是技术人员和作战人员的共同难题，解决声呐系统的不确定性更是水声技术人员们的共同目标。目前，相关系统的精度越来越高，这一目标也越发地突出。美军的作战理论《基于效果的作战》，其思想核心便是基于准确性的作战，然而这一思想的完美实现却是异常困难。“准确性”是对系统的一个极大的约束条件，目前仅有极小的一部分信息可以满足这一需求，而且其尚需要极为大量的传感器使用和庞大的研究投入才能实现。伴随着这巨额的资源投入，我们会不禁产生疑问，这笔投入到底能产生多大的实际效果，其收获到底能不能匹配资源的付出？答案是否定的。根据“哥德尔不完备性定理”，我们无法从测量的结果中判断出其是否与客观保持一致性，同时测量的不准确性是所有类波系统的固有属性，其不会随着测量次数的增加而降低。这一问题所导致的结果便是，即使通过采用大量传感器来对目标进行持续细化的分析，也只会得到更为失谐的结果。
为解决以上问题，我们可以考虑跳出系统来实现信息的输入，通过建立相应的概率模型来实现对系统效能的优化，在系统中加入相应的决策与控制来提高系统的运行速度（至少要比我们的对手快），以此来产生信息差，建立信息优势。针对环境问题，声呐系统可以通过牺牲自身一部分性能的方式来实现宽容性，以复杂的计算代价来获取更为有限的适应性。只要付出可靠且可信的努力，这种不确定性问题一定会迎刃而解。
为应对潜艇技术的进步带来的威胁，我们需要将声呐技术与海洋环境，传播信道，安装平台等因素充分结合，以大幅度提高声呐在浅海区域的作战能力，这一方面重点体现在拖曳阵声呐系统与反潜浮标上。拖曳阵声呐系统采用了宽带信号产生和处理，高能密度转换材料和稀疏接受阵等三种新型技术来获取清晰的声学图像并对其进行处理，不但可以减少水层扰动带来的干扰，还能克服海水中的混响问题，提高约20db ～30db 主动探测的性能。反潜浮标则是为了应对恶劣的水文条件设计的多基地回声探测系统。美国已经基本完成实现了以上两种新型的反潜技术，同时这些技术也是我国的主要攻克方向与发展目标。
打铁还需自身硬
此外，声呐的综合程度是衡量其发展水平的重要依据之一，当前世界已经基本突破了声呐系统与装备间的结合，开始转向与整个舰艇上的电子信息系统进行集成。例如，美国的“弗吉尼亚”级攻击型核潜艇装备的C3I 电子系统便是由声呐，作战系统和结构子系统综合而成的，同时系统采用了开放式结构以方便各系统之间的连接。过于复杂的系统必然会伴随着其他的隐患问题，目前声呐系统的平均故障间隔在400h ～450h 左右，其平均修复时间在1h 以内，为实现系统故障化自检系统和数字化的发展，提高声呐的可靠性和可维修性，我国需要对微型组件进行进一步的开发和使用，并对诸如环能器等器件进行开发利用，来提高声呐系统的稳定性和可维修性。
纵使现在潜艇的反侦察技术已经达到了一个较高的水平，但其依旧无法解决在低频段无法取得较好效果的问题，因此低频，大功率，大基阵是当前声呐发展的一个重要方向。此外，由于浅海中海洋环境构成较为复杂，声呐系统不但要克服混响的影响，还要达到有效的探测范围，这就需要声呐在具有高功率声源的同时，还要有交替使用的频率及较大的带宽以接收不同频率的声呐信号。
当前，声呐的发展与海洋声学技术与电子信息技术密切相关。目前，潜艇的隐身性能越发强大。“安静型”潜艇，装备了AIP 的潜艇（AIP：不依赖空气推进装置），以及大小潜艇的威胁不断增大，现在浅海反潜已经成为了海军的重点任务之一。网络中心战也成了高新技术，引领着军事领域产生一系列革命性的变化，其作为一种新型的作战类型，实质为通过网络来产生战斗力。现代战争中由平台战争向网络战争转变的趋势十分明显，而这股潮流也影响着水下军事器件，声呐便是其中之一。当今世界近期虽然在水下声学技术方面并没有产生革命性的进展，但是民用信息处理技术却日新月异，这也为声呐技术的发展提供了方向。其一，应注重编队作战，要让声呐系统具备多基探测能力，要让潜艇双向技术的研究成为热点；其二，要实现声呐的浅海作战性能，提升对小目标的探测性能。
本文运用话语空间理论和趋近化理论，对2002年、2015年及2017年的《美国国家安全战略报告》进行了分析，发现在《报告》所构建的话语空间中，中国的定位从“伙伴关系”转变为“竞争对手”，由靠近话语指示中心移动到了边缘地区。特朗普政府的《报告》首先将中国定位为消极的外部实体，进而利用趋近化话语策略，从时间、空间、价值观三个维度将物理空间中遥远的中国建构成不断迫近的威胁，使读者产生恐惧情绪，从而实现“美国至上”这一政治目标的合法化。
资源融合 共同为声呐发展出谋划策
目前，声呐技术的发展需要面对声学优势的弱化与研发成本上升的双重压力，为解决这一问题，我们可以采用在声呐系统中采取民用现成电子信息技术的手段。基于民用技术的开放式系统可以较为显著地提升潜艇的声呐性能，降低生产成本，简化设备更新过程。但是真正实现这一改变是一个漫长而又复杂的过程，其问题主要存在于：将军用的声呐技术与民用的信息技术结合不仅仅是一个技术层面的问题，更是相应过程和管理模式的改变。对于军方和供应商这一层面而言都需要理解并认同这一新的组织模式，产品支持和结构管理办法。
面对着声呐技术与民用技术融合的诸多好处，美国开展了声学现成技术快速植入（A-RCI）项目，同时也引起了英国、挪威、西班牙等国的纷纷效仿。目前这一融合也成了声呐技术的主要发展方向。
铅是一种有毒元素，土壤中过量的铅通过生物地球化学循环进入植物和人体后，可使生物体产生不同的慢性和急性中毒现象[19]。
（国防科工局经济技术发展中心）
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