交战时的潜艇如何进行敌我识别?

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潜艇的水下敌我识别一直是极为复杂的问题:和陆战、空战乃至水面作战不同,陆战可以通过各类识别特征诸如面容、军装、涂装、武器装备来分辨到底是自己人还是敌人,空战与水面作战我们有敌我识别器(IFF)发送识别代码供应答机自主判定,而潜艇作战的环境相比较以上的作战形式就麻烦的多了:一是潜艇本身就是封闭的铁壳,除了潜望镜,在水下搞目视识别的可能性完全不存在;二是潜艇本身的态势感知能力很差,绝大部分时间都是依靠声呐阵列进行被动侦听测向,如果要靠发出声波进行敌我识别就好比在水下打开了手电,还没识别完毕自己就先暴露了。那么如何确定对方潜艇是敌还是我呢?

潜艇敌我识别分为水上识别和水下识别两种。 

水上识别。水上识别和大部分舰船一样,装有敌我识别系统 ,比如我国的039常规动力潜艇,敌我识别器是一种中近距离身份识别装置,识别器双方的攻击方会首先要求身份识别别提供一组随机密码,该密码经解算后是一组随机跳频通信码,而对方识别器将根据所在装备唯一身份识别码、识别器编码、验证加密算法、驾驶员或舰长的识别码(特殊装备还需要任务识别码)编制一组唯一的,不可仿制的编码在上述跳频发出,同时在上述跳频频率上接收对方识别码,经解算后可以验证敌我。 以上是由039潜艇上的两部雷达来完成。

水下识别。水下敌我识别要困难的多,声纳的使用会暴露己方的位置,为了加大隐蔽性不被发现,潜艇雷达和无线电,包括主动声纳在大多数时候都为静默状。水下作战时主要依靠三种敌我识别方式进行间接识别。一是声纹储存,属于战场建设与作战准备的一种,每一艘潜艇与每一艘舰船都有其完全不同的声纹特征,海军的作战情报部门日常的工作之一就是收集不同型号的海军舰船——无论是敌军还是我军——的声纹特征,并预先存储在每一艘潜艇的声呐数据库中以备对比。二是声纳兵人工识别,在声纳里能听出在声纳探测范围内(这里被动声纳就可以)螺旋桨的转速,叶片数,和发动机型号,从而能够推断出目标的距离,行驶方向,速度,甚至是敌舰型号,针对某些国家,声纳兵能一下推算出舰船型号,和战斗力。 三是航次通报,潜艇在出航之时的任务要点里就会对任务海区内的作战部署有一个基本的了解,哪些我方舰艇目前正在该海区内,哪些舰艇可能会随后进入该海区内,哪些敌军舰艇可能正在该海区内活动,在潜艇于巡逻区域内侦听到相关声呐特征后再同数据库对比,就可识别出到底是敌军还是我军潜艇了。

攻击前,还会用主动声呐发出一个加密的声音信息,本方舰艇接收到这个信息后会用提前约定好的信号反馈回去以判断敌我。

现代潜艇上装备了主动与被动声纳装置,用来搜索敌人,但是距离没有上百公里远,现在的技术是,潜艇通过接收附近海域的其他友军舰艇或者岸基雷达所侦查到的目标参数,通过卫星或者数据链把目标参数发给潜艇,进行敌我识别。

 


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自潜艇产生以来,误击事件不计其数,所以潜艇有效敌我识别直至今天依旧是国际军事领域一个重要攻关课题。战争时期,由于情况特殊,许多通讯手段使用受到限制,比如不能进行直接无线电询问,这样在战争状态下会直接暴露潜艇位置,无异于自杀行为;也不能浮出水面进行国籍识别,这在战争中不仅是非常业余而且会直接葬送自身;近距离观察识别也有很大限制,如果不能有效掌控观察距离很容易被对方反潜设备发现。

正是由于种种限制,世界潜艇作战史上“误击”已成为家常便饭,无论是自家潜艇攻击本国船只还是本国战舰攻击自家潜艇,即使在一些海军强国也并不鲜见。最经典例子莫过于二战时太平洋战争后期,日本潜艇部队无力直接打击美军,但发现美军潜艇为提高实战效率经常单艇奔袭或者在离大舰队一定距离海域单艇警戒。于是,日军潜艇常利用其中空隙,绕过美军潜艇警戒偷袭美军舰队,无论成功与否(大多是无效攻击)迅速离开,随即高度警戒的美军舰队会发起搜索进而将不知情的自家潜艇击沉。

纵然这都是极端案例,可今天鲜有大型国家间战争爆发,而潜艇敌我识别手段方面技术发展并没有本质上突破,所以就算辅助手段增多,在实战条件下也很难保证现代潜艇敌我识别就会比二战时候强。当代识别主要分几种:技术识别(多使用声纹)、国旗识别、区域识别(划定禁航区或禁潜区)、经验识别(经验丰富艇长根据船只不同特征判断)、约定识别(船只涂有特殊标记)等,但这些手段都没有突破传统识别手段,即使增加更多现代化技术也很难保证实战条件下不出问题。


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敌我识别是现代信息化建设的重要组成部分!但是,对于潜艇来说也有不同的敌我识别手段!


一是协同识别,战前都会有参战力量、任务区分、时间地点、配合要求等等关键事项的通报。靠协同,潜艇就会知道有哪些水下、水面或空中力量参战!

二是特征识别,大家都知道,水下侦察主要使用声呐,利用的是声音在水中传播的特性!不同的水面、水下装备的水声特点是不一样的!不同型号的潜艇、甚至相同型号不同批次的潜艇的水声特征也不一样!有经验的老声呐兵能够听出来!自己国家的装备水声特征肯定是知道的,存在电脑里可以自动比对!所以,大家知道潜艇经常出海训练的一个重要内容是什么了吧,就是去收集各个国家的海军装备或者海域的水声特征,以丰富数据库!



三是无线电识别,潜艇也不是一直深潜的,在潜望镜深度以上也可以通过无线电进行敌我识别!

最后,孤军奋战还真是大多数现代潜艇的主要作战形态!一艘战略核潜艇静静的潜伏在大洋某处,就可能是一个国家的终极核反击力量!


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潜艇的敌我识别分为水上和水下两种识别方式。

在水上一般采用雷达敌我识别器,攻击方在攻击之前释放身份识别的跳频随机密码,接收方如为友军可通过接收器接受并解码响应的密码,并将自己本艇的唯一身份识别码、敌我识别器的编码、舰长识别码编制成一组唯一不可仿编码,通过加密算法在发出方的跳频段中回应。发出方在一段时间内收到编码并破译利成功识别,如果一段时间内没有编密码答复、明码答复,或者答错编码,随即会展开攻击。

由于水文、海域和战场等状况瞬息万变,在水下一般使用敌我识别声呐,当声呐探测到有情况的时候,在确定声呐波类似友军的时候,由发现方发射一束功率极低的特定变频调幅波,只有友军的声呐接收机才能收到并识别这一带有身份或暗语的频率并回复,一般敌方由于不熟悉暗语或装备并不容易仿制,所以这也是水下敌我识别的一种方式。

由于潜艇隐蔽性高,而水下通讯不便捷,所以通常潜艇都是根据相关任务,配备海图、既定航线和注意区域等进行行动前准备,所以在水下陌生地域一旦收集到不熟悉的声呐波,除非有集群任务,否则基本都是作为对手来应对的。


马克观察


前年,一篇华文军事周刊曾详细报道过,美国的洛杉矶级核潜艇的敌我识别系统是如何运作的。洛杉矶潜艇是世界上非常先进的攻击型核潜艇,共4个鱼雷发射管,配备14枚线导鱼雷,40枚战斧巡航导弹,配备潜艇艏部tqs~5球型声呐,舰侧阵声呐以及拖曳声呐。该艇就是一部能攻能防的海洋霸王。

文章详细介绍洛杉矶核潜艇常年游弋于世界各大洋熟悉(从电子侦查船、海洋调查船、电子侦察机,军事频谱卫星,路上等处收集的各国的所有船用声呐的信号频谱数据,经过计算机的分门别类,列出了各国的各型军舰,潜艇的声呐频谱数据)。洛杉矶潜艇接收到的声呐信号,计算机自动识别出是那方的什么什么舰艇或潜艇类别 。当然为了不发生有误,洛杉矶潜艇还需要向对方发送己方的识别信号查证。如果是敌方的,那就没有己方的系统编码和识别信号。


美国现役两种潜艇,俄亥俄级核动力战略潜艇,洛杉矶级核动力攻击潜艇,全部装配了强大的声呐系统。常年游弋与各大海洋,来无影去无踪。目前还没有任何国家能够望其项背。俄罗斯的“北风之神”都要退避三舍。


老游59


当代潜艇,不要说是核潜艇,即便是常规潜艇,水下潜深至少有二、三百米,在漆黑如墨的海底,看不到前后方以及左右两侧的目标,那么该怎么样识别几十乃至上百公里外的水面舰船和同为潜艇的目标,究竟是敌方还是友方呢?

终身在极度黑暗的大洋深处生活的动物,采用声呐等各种手段来搜寻猎物和防避攻击,人类所发明的潜艇,就是通过鲸和海豚的原理发明了“声呐”系统。

声呐有主动和被动两种类型,其实潜艇就是凭借声音导航和侧距的,利用声波在水下的传播特性,通过电声转换和信息处理,完成水下探测和通讯任务。

在深海,雷达和无线电,都不能用了,为了隐蔽不被发现,主动声呐大都时候都处于静默状态,其适用于探测暗礁、水雷和关闭了发动机的隐蔽潜艇,但主动发出声呐,容易被对方接受探测到,对方的鱼雷说不定就哗啦啦地射过来了,所以出于隐蔽考虑,不到万不得已,一般潜艇较少开启主动声呐。

潜艇最大忧势就是隐蔽,既是保命之根本,也是攻击敌方的主要手段,所以不能发声暴露自己,但又要探测敌方舰船、潜艇的活动,所以大都采用被动声呐,接收敌方水中目标产生的辐射噪声和水声设备发射的信号,在测定目标方位和距离时,再考虑采取打击手段,歼灭敌方舰船和潜艇等目标。

所以,水下的潜艇,就是依靠声纹识别敌我,尽管看不到对手,但只要对方发出了辐射噪声等,就能迅速判定对方是敌还是友,获取对手所有水面舰艇和潜艇声纹特征比较难,但潜艇都会录下所有己方海军舰艇和潜艇的声纹,以利于战时迅速甄别敌我,不至于发生误击友舰和友艇事故。

谢新星142445689邀请,让军迷来回答这个问题,不求轰动效应,但愿踏实写作,除了创作头条号,认真作悟空答题,请关注本文作者,欢迎参与讨论,到评论栏发表您的高论!

2018年2月4日于杭州


国平军史


蟹妖


这是我海军093C的主要设备位置示意图,可以看到 艇艏主动攻击声呐、通信声呐和艇舷侦听被动声呐的位置。

潜艇在水下主要靠声呐发出或者侦听水声信号还是识别目标的,属“水声对抗”范畴,具体到怎样识别敌友仍然靠声呐,以现代水声设备的先进性来看,潜艇只有在攻击时候,需要准确定位目标的方向,并且给线导鱼雷提供数据的时候才使用主动声呐!否则无故使用主动声呐只能被敌人监听到自己所在的位置,这是极其危险的!所以潜艇在水下绝大多数时候都使用 被动声呐。

那么具体是怎么识别敌友呢?潜艇里面都有“数据库”,这个数据库里面装着所有己方舰船、包括潜艇的“声学特征”,军舰和潜艇在制造过程中由于 金属切削加工、焊接有误差,包括螺旋桨、主传动轴、变速箱,核潜艇反应堆一二回路的主泵、蒸汽发生器…等等设备、管路,都会有制造误差,潜艇在航行的时候就会发出噪音,还由于加工误差和组装误差的不同,每艘舰船的机械噪音都不一样,这就形成了类比我们人指纹、虹膜…一样的独有识别信息!己方潜艇包括己方的反潜舰机的数据库里都装有这种 唯一的舰船声学特征,而潜艇在水下由被动声呐探知 外部舰船或者潜艇的噪音以后,由计算机对数据库里的水声信号进行比对,如果 信号特征比对是一样的,就几乎认为是 友舰(错误概率非常低),现代潜艇的出航多数情况下是单艇行动,由于现代潜艇的战斗力、自持力极大的提高,已经不需要二战期间的“狼群”战术了。如果确实需要 有两艘潜艇汇合,这就需要统筹安排,在潜艇未出航前事先要做好汇合地点的说明,等潜艇要到达汇合地点以后(相聚至少200海里)潜艇 升起通讯浮标→由岸上的“长波台”告知汇合的具体 坐标方位→两艇汇合的时候(都是在暗夜)升起通讯天线告知(密码由卫星传输)己方的具体方位→接近的时候→双方使用由艇艏通信声呐相互发出 低功率低频率密码→这样潜艇就汇合了,整个汇合期间潜艇不浮出水面。



美国“无暇”号 水声信号探测船,装备了比美军现役舰船更专业、更强大的水声侦察设备,随着我军目前新型潜艇服役的数量增加,这艘美国间谍船这些年经常在我海域“转悠”!同时,它也是我“海上民兵”主要盯防的目标!

水声信号对抗,一直以来都是各军事强国发展和探求的事情!前面提及的 舰船数据库,不但要有己方舰艇的 机械声学特征,更要有敌方舰船的特征,这样在战时就会大大的提高反潜效率,但目前水下判明敌友仍然是巨大的难题!

所以“无暇”号等美军间谍船在我海军潜艇 进出航道外经常吊下 长度超过500米的缆型水下监听探测声呐,妄图采集、探知我军潜艇的“声学指纹”,它们是我方驱赶的首要目标!


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