世界各国海港及舰艇反蛙人探测系统浅析(一):被动探测模式探究

自从Fragman这一名词第一次被Paul Boyton提及起，蛙人袭击便成为各海权国家的一大梦魇。无论拥有多少先进的战舰，多么现代化的港口，在装备越来越黑科技，战术越来越鸡贼的蛙人渗透下，百万吨的钢铁，千万吨的钢筋混凝土，只要存在于水面之下，也脆弱的像少女裸露的胸膛（划掉）。

随着五花八门的潜水渗透装备井喷，蛙人渗透技术运用也愈加广泛，并被恐怖分子看中为发动低成本高隐蔽性高收益恐怖袭击的良策，对于敌对国家来说，蛙人渗透袭击可以有效地在军力悬殊的情况下对对方港口，大型战舰造成关键性的破坏，从而达到心理战优势的目的。上世纪70年代的越南战争中，缺乏海上重型平台的北越海军派出大量“水鬼部队”让美国以及南越大大小小1000多艘战舰趴窝。由此各国海军近海防御与单舰防御逐渐将反蛙人作战纳入了日程。

2014年珠海航展中，中国北方工业公司展出的CS/AR-1 55mm反蛙人高爆火箭发射筒

China North Industries Corporation (Norinco) showcased a new indigenously developed shipboard counter-measures system for defeating hostile frogman activities at Airshow China 2014, which is being held in Zhuhai 11-16 November.Designated the CS/AR-1 55 mm anti-frogman rocket launcher, the weapon is intended for deployment on board all classes of naval platform to complement other ship self-defence systems. According to Norinco, a complete CS/AR-1 system comprises a 10-tube rocket launcher and a launch control device.Exact specifications of the CS/AR-1 system were not disclosed, but the launcher pedestal and launch module occupies a small footprint, measuring approximately 1 m wide and 1.6 m tall and is capable of traversing 360° in the azimuth and elevating within an approximate range of -30° to 70°. However, Norinco did state that the system is modular, which enables operators to assemble and disassemble its components quickly for maintenance or replacement.

（摘自简氏防务周刊）

对付再“鲁棒”千吨万吨的海上巨兽，只要以反舰武器加之上百公斤的战斗部和先进精准的制导模式，都不是事儿。可是到了原始激情的水下肉身对抗时，便有了大炮打蚊子的无奈。研发类似于上图中的反蛙人武器根本不是难事儿，相信五十多毫米口径的火箭弹打穿你的肚肠脾肾后鲜红的海水，也一定非常新鲜非常美味，，，

然而问题在于如何在宽阔，水文环境复杂的前海区域，精准定位一名水底的泳客？

可远没有你想的那么简单。与在陆地上不同，水下探测环境复杂且干扰性强。尤其是蛙人的水下声学散射特性也极其令人头疼。影响蛙人在水下声学特质的主要影响因素便是其呼吸设备模式，HOUSTON水下实验表明开式呼吸器所带来的声学反射信号要远远大于闭式。

密闭式潜水装备由于采用了自循环换气系统，其造成的气泡目标强度要小得多

闭式呼吸器蛙人目标强度仅有一 20dB~ - 25dB,开式呼吸器蛙人呼出气泡的强度约为一 15dB。 大连测控技术研究所fK,波等通过码头试验[2-3] ,测得了75kHz频率下蛙人目标强度,其中开式呼吸情况下对目标回波贡献最大的气泡群目标强度大于一 1 6. 9dB,干式潜水服目标强度测量值约为一17dB,开式呼吸用呼吸气瓶目标强度约为一 24dB,而蛙人目标强度约为- 27. 2dB;如果蛙人穿湿式潜水服,采用闭式呼吸, 蛙人目标强度会大大减小,小于一25dB。

（来源：《蛙人探测声呐发展现状及关键技术》————舰船电子工程）

由此不难看出，研究人员长期专注于对蛙人进行声学目标探测（大连某地也建造了专用的反蛙人实验基地），其对蛙人不同呼吸器产生的声学目标特性的应用主要存在于被动探测技术一类。

被动反蛙人系统测试

蛙人水下呼吸辐射声信号主要来自其呼吸调节器的高低压阀，这种信号会随着蛙人有规律的呼吸而表现出周期性的特征，其中吸气时信号频率较低，呼气时反之。（蛙人：我特么憋不住了。。。）

实际采集的蛙人辐射噪声信号（探测设备安装于酒店床头效果更佳）

上述的基于声学被动反蛙人探测方式其实原理非常简单，说白了就是安装水下听筒，渗透的蛙人进行监听，定位捕捉。这种方式技术简单易操作，同时成本较低。但缺点在于特殊复杂的水下声波环境（海洋声学杂波已经有规律的生物学声波）下探测精确度实在堪忧。因此，国内外被动探测技术任然处于研究阶段。

（PS：在我科研人员的不懈努力下，海洋背景抑制技术得到重大突破，将为被动反蛙人探测模式带来更高分辨率的声学捕捉环境）