美军追踪潜艇又多一只“眼睛”，中国周边几国也可能用上，要当心

美国《大众机械》网站11月19日报道，美国海军正在探索打破传统的潜艇探测方法，尝试用雷达取代声纳和磁性探测来发现水下的潜艇。

美国P-8反潜机

美国海军研制的新型AN / APS-154先“高级机载传感器”（AAS）吊舱可以发现水下潜艇航行时留下的无形尾流，从而发现潜伏在海浪中的大型物体。AAS将由P-8波塞冬（Poseidon）飞机携带，一旦发现潜艇，飞机可以立即投放反潜鱼雷。据《福布斯》报道，这款吊舱具有先进的有源电子扫描阵列（AESA）雷达。

对于雷达探测潜艇技术，首先需要纠正一个误解，就是飞机雷达发射的电磁波能够直接穿透海水探测到水下的潜艇。实际上，由于海水是良好的导体，电磁波在海水中的衰减十分迅速。按照麦克斯韦方程组可以得出结论，频率在1兆赫兹以上的电磁波在海水中的穿透深度小于25厘米，海水对这个频率以上的电磁波形成了很强的屏蔽层。而目前人类所有军用雷达的频率都高于1兆赫兹，实际上不可能用于探测水下的目标。但是从麦克斯韦方程组也可以得出，30赫兹-300赫兹的超低频段电磁波，对海水的穿透性要强很多，在功率足够的情况下，能够穿透水下数百米。但是，这个频率的电磁波所需要的发射天线尺寸长达数十公里甚至上百公里，无法用作雷达，更不可能装在飞机上。因此超低频段一般用于远距离对潜通信，在陆地上建设大尺寸的天线系统，而潜艇的接收天线一般用拖曳式电缆，长度也通常达到数百米。

美国海军的P-8反潜机投放鱼雷

因此，雷达探测潜艇的技术，通常是指用合成孔径雷达（SAR）对海面进行高清晰度成像。通过分析海面的海水波纹，找出潜艇尾流的特征，进而推算出潜艇大致的方位和速度。

潜艇运动时会激起水的扰动，扰动传至海面就会形成水动尾迹。潜艇的体积越大，速度越快，深度越浅，在海面形成的尾迹就越明显，反之则尾迹越微弱。用合成孔径雷达探测潜艇尾迹最早出现在1978年，当时美国Seasat卫星在某海域的雷达图像中发现了“V字型”的痕迹，通过分析得出这是航行的潜艇所造成的。在这之后，美国海军研究局（ONR，Office of Naval Research）每年都资助舰船尾迹水动力学研究，进行了各种实验来获取不同条件下潜艇留在海面的水动尾迹在合成孔径雷达图像上的表现。经过长时间研究，这一技术已经成熟。上述报道中的AN / APS-154“高级机载传感器”器（AAS）就是这一技术的应用。值得一提的是，AESA雷达是AN / APS-154的硬件体制，而合成孔径是其工作方式，或者说，AN / APS-154是拥有合成孔径工作模式的AESA雷达。

应该说，这一技术的成熟对我国潜艇的威胁应该还是比较大的。但是，它也不是没有缺点。如果潜艇的潜深比较大，速度较低，海面风浪比较大，那么这个技术的效果就会大打折扣。因此，它目前还取代不了传统的声呐和磁性探测技术，只能作为补充。

值得一提的是，我国在这一领域的进展也很大。虽然由于保密的原因，我们目前还无法看到中国类似AN / APS-154的雷达，但是从我国公开的论文上可以看出，我国对这一技术的研究已经很深入了，相关装备的露面只是迟早而已。

另外，这一技术不仅能探测水下的潜艇，对探测在海面航行的船只效果也非常好。在海面航行的船只造成的尾流尺寸远大于船只本身的尺寸，在合成孔径雷达上成像的结果，尾流远比船只本身明显。因此利用安装在卫星上的合成孔径雷达对大面积海域进行搜索，很容易就能发现海面的船只。而我国早已发射了很多合成孔径雷达卫星对海洋进行监视。

早在2017年11月2日，《中国科学报》刊登了一篇《吴一戎：扎根一线 脚踏实地》的报道，透露60年来中科院电子所承担了我国系列化星载合成孔径雷达的研制，成功发射10颗合成孔径雷达卫星。这意味着，美国军舰，尤其是航空母舰，已经无所遁形。

我国学术期刊网站上搜索到的公开论文，研究合成孔径雷达尾流成像

目前装备P-8反潜机的国家除了美国，还有印度，新西兰，澳大利亚，挪威，韩国和英国。我们需要注意AN / APS-154雷达在这些国家的P-8上的装备情况。另外，由于AN / APS-154是吊舱模式，它应该也能够安装在其他海上巡逻机上。因此日本未来也有可能引进。我们的潜艇部队需要对这款装备做好应对措施，选择适当的战术，选择适当的海况行动，将其作用最小化。

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