潜艇声呐员如何和搜索识别看不见的敌人？不全靠听哦

潜艇声呐员如何孜孜不倦地寻找他们甚至看不见的敌人

在海底战争的高风险游戏中战斗和获胜的能力完全取决于倾听的艺术。这是这么完成的。

声音分析是海军作战中的重要工具。声纳操作员是一群训练有素的水手，他们负责管理大量实时声学信息。他们将一些天生的能力与长达一年的岸上训练相结合，然后在海上戴上一副耳机。声纳操作员工作的手段和方法是科学的一部分，结合了一些个人才能，可以从听觉和视觉上识别声学模式。在本文中，将深入探讨声纳团队为船上的战术决策者提供什么，以及他们如何提供这些服务。

要了解声纳员如何分析声学检测，我们必须从了解声音本身开始。声音是通过介质（如水或空气）移动的能量。它以正弦波的形式传播，从源向各个方向辐射。这些波既有振幅能级，又有波长频率。声纳系统将检测这些波，并以不同的格式显示给操作员。

对于那些对这个话题还很陌生的人来说，这是对潜艇声纳的非常基本和简要的描述。它在某种美妙的方式上有点过时，但对于初学者来说仍然是有价值的。

声纳系统使用各种阵列来检测能量。单个阵列是一组向声纳波束形成器发送信息的元件。元件是水听器，可以是对声音敏感的压电器件，也可以是小得多的更现代的合成元件。更小的元件允许设计工程师在阵列中添加更多接收器，同时缩小其整体尺寸。

声纳阵列将数据馈送到信号调节器，如前置放大器和均衡器。这种信号“清理”由处理器仔细完成，以免从原始信号中剥离任何有关信息。数据进入波束成形器，在波束成形器中按正确的方向“排序”。现在，声纳信号已准备好显示在操作员控制台上。

海狼级攻击潜艇的舰首声纳阵列。除了这些主要阵列外，现代潜艇还具有保形阵列和拖曳阵列，这些都有助于从潜艇发出许多英里的声纳“图像”。

声纳操作员将在两个通用接口上分析该信号：宽带显示器和窄带显示器。宽带以“瀑布”形式显示阵列随时间推移在一个方位角上接收到的能量集合，从上到下层叠，就像数字卷轴一样。宽带声呐显示阵列周围的哪些区域比其他区域更响亮。声纳员可以监听每个方位，并确定背景噪声的上升是否是目标。现代声纳系统有多个阵列以这种格式同时显示数据。当涉及多个阵列时，这需要两个操作员一起工作来管理实时数据流并使其具有战术意义。

窄带处理器获取宽带能量，并将其划分为跨越阵列整个频谱的单个频率。数组大小和元素数量决定了所显示信息的频率范围。该操作员必须实时仔细研究每个阵列的每个方位和每个频率。窄带声呐显示器是数据页的集合，这些数据页经过连续检查、缩放、询问和计算可能的接触关系。

海洋环境变化很大，对声纳性能有巨大影响。深海海洋具有独特的特性，例如深声通道，可以捕获噪音并允许其传播数百英里，而能量损失很小。沿海地区有来自河流的淡水径流，融雪形成了垂直的声屏障，可以反射您自己的声音。这就像在有声音镜子的大厅里航行。冰盖和边缘冰区是嘈杂的区域，当您经过冰龙骨下时，它们会时不时地掩盖和反射声纳信号。这就像蒙着眼睛走过一片森林，只有当它接近一臂之遥时，你才能发现这棵树。

USN 通过 Seaforces.org

平台周围区域（船舶或潜艇）的声纳图片是一个战术谜题。必须将小的、不一致的和不相关的数据拼凑在一起，以确定是否检测到接触。一旦出现，声纳系统将开始为操作员跟踪噪声源。使用几种被动测距技术、速度计算和实时方位变化公式来概括目标的位置。在高接触环境中，这可能会迅速使操作员不堪重负。

为了帮助管理信息流，声纳主管在操作员身后，在那里他们可以看到所有显示器。它们充当第二双眼睛，寻找操作员可能遗漏的东西。他或她通常是团队中最有经验的操作员，可以帮助分类和定位新的发现。

声纳主管是原始声学数据与进近官之间的联络人。进近官通常是艇长，但也可以是任何委任军官。声纳主管负责提供潜艇外部真实世界战术情况的清晰画面，并确保其与战术火控系统的报告相匹配。有一队人在火控计算机上工作，这是火控跟踪队，他们设定了目标解决方案。这是武器在发射前将给出的解决方案。声纳主管有一个独立的解决方案，他根据原始声学数据计算出来。他负责潜艇外部的现实与火控跟踪队认为正在发生的事情之间的检查。

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声纳系统有助于目标检测和分类。自动和手动指定的威胁事件被预加载到声纳计算机中。如果满足要求，声纳显示器将标记检测以引起操作员的注意。自动跟踪系统跟踪和存储接触的历史记录，无需操作员操作。当声纳员分配他的跟踪器时，声纳计算机已经拥有目标的近期历史记录，并将其提供给操作员进行分析。

看看一个假设的任务，其中所有这些汇集在一起。在开始之前，经过中队大楼并拿起包裹。它包含运营区域以及任何不在港口或可能在该地区的单位的最新预报。开始使用预计会遇到的可能威胁来更新声纳搜索计划。

在运输时间内，收到无线电流量，更新可能在我们地区的北约和其他单位位置。我们每天在军官室参加“作战人员委员会”，在那里我们向船长介绍我们当前的环境和预期的遭遇（如果有的话）。这就是我们消除潜艇的任务运行时间表的冲突。我们不能在任务中进行嘈杂的进化，所以在执行任务时尽早完成。本

在任务开始之前，将驶入最近的北约或太平洋舰队港口，拿起一包新鲜的食物，扔掉任何垃圾，最重要的是捡起“幽灵”。幽灵是加密无线电水手，他们大部分时间都被锁在无线电室的禁区内，但对任务成功至关重要。海军情报局还将派遣两到三名受过专门训练的声纳员，协助从声纳的角度跟踪和记录任务目标。潜艇群或海军上将的代表也将一起乘坐。

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一旦在岗，声纳团队的人员配备就会增加。我们切换到 8 小时值班，8 小时不值班“左舷和右舷”轮换。14人的声纳师中有一半随时值班。这是记录验证、注释和记录即将展开的事件所必需的。每个声纳操作员都戴着耳机，听着海洋中低音量的静电般的白噪声。值班时间很长，很紧张，因为每个新的更新都经过严格的审查以进行检测。使用屏幕工具和光标匹配和测量图案。自动人工智能算法标记潜在目标，供声纳操作员验证。

声纳中的目标获取开始了一系列事件。跟踪器从与检测相关的每个阵列中分配给目标。最初的运动受到密切监控，因为没有人确定新的接触者离他们自己的船有多近。“快速安静”的命令是通过在潜艇各处的循环灯光来无声地宣布的。没有人动。机舱值班员手里拿着日志站在原地。厨房里的厨师就像戴着手套和盘子的雕像。没有人动。

一般来说，声纳员接受过检测模式变化的训练。一个尖锐的金属瞬态物体在自然的海底世界中是格格不入的。窄带频移或远距离主动声纳可能很微妙，但有经验的水手可以快速识别这些变化。这些训练有素的声纳操作员在值班时孜孜不倦地寻找的音频和视觉线索。

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接触分类分两步完成：首先，初始分类是操作员第一次听到目标时得到的印象。一般类别包括生物制品（鱼类和海洋生物）、地震、商船、飞机、拖网渔船、军舰和潜艇。它也可以是一种交通检测，例如突然听到的尖锐金属声，或者像假期一样点亮显示器的主动声纳。

分类的第二步需要分析。需要 30 到 45 秒才能查看新的检测结果，并发现她正在运行哪种发动机、哪种液压泵在线以及她使用的螺杆刀片配置。第二步是确认初始分类或将其更改为正确的分类。

信息分析是声呐团队职责的很大一部分。数据不仅仅是从阵列定向到火控。经验丰富的声呐团队会分析每次检测的触点特性。目标分类是一个分阶段的过程，分配一般评级，如生物或商业，然后随着更多信息的获得，将其细化为特定的分类。目标解决方案从一般运动方向开始，然后改进到特定的航向、速度和范围。今天的军事算法可以快速解决这些问题，但仍然必须经过声纳团队的验证。

就在的潜艇外面，目标在不知不觉中沿着左舷经过。等待触点通过 CPA（最近接近点）并打开范围。在此期间，声纳数据被发送到火控计算机并设置解决方案。当船长准备好时，他会命令开始跟踪目标。

在控制室中，目标解决方案被放置在融合图上。融合图将每个阵列的所有目标组合在一张图像上，跟踪团队中的任何人都可以用它来获取我们潜艇周围的接触照片。此外，还绘制了来自目标机械和电源的详细频率分析等信息，并用于帮助确认解决方案。随时间推移记录并绘制目标频率。当目标移动时，由于其多普勒效应，频率会略有变化。观察这种多普勒频移是声纳“看到”接触并绘制其位置的一种方法。一个训练有素的团队会在没有指导的情况下做到这一点。触点分类和其他更新通过声音供电电路传递，允许站点之间安静地通信。

在声纳控制台上，一些操作员的任务是寻找新的接触。仅仅因为找到了高价值目标并不意味着他孤军奋战。事实上，他可能不是。北约以外的国家很少独立运作。

狩猎仍在继续。

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在寻找新目标的同时跟踪接触者需要纪律严明的操作员。必须立即识别接触操作、环境变化和自动跟踪器故障，以免因错误数据而破坏接触解决方案。继续寻找新的接触，同时操作员确保保持稳定的接触轨迹。必须在每个阵列上验证每个方向、仰角、频率和自动检测。然后搜索周期再次开始，一次最多重复六个小时。

声纳监控很累，之后应该好好洗个澡。

声呐团队和声呐算法的密切合作对于在当今复杂声呐环境中的高数据流中取得成功是必要的。大海充满了噪音。拖网渔船、长途航行的商船、风、雨、构造和生物活动是声纳操作员必须使用他们的工具窥视深海面纱并找到目标的持续背景。

声纳使用是一场狩猎。目前，声纳团队正在规划战术阵地，利用环境和地形来捕捉猎物。目标知道他们正在被追捕。他们正在计划自己的伏击，并拥有许多与我们相同的工具。这种狩猎也令人上瘾，并让声纳员不断回来寻找更多——研究环境，寻找可能是成功和被发现之间的区别的声学优势。

这是一个战术游戏，棋盘在不断变化。此时没有程序或清单可遵循。当声纳员戴上耳机时，他们必须利用主动性、直觉和个人能力在声纳团队中发挥自己的作用，以捕捉目标。

这就是在潜艇上狩猎的感觉。

以卓越的能力和战术执行力主导交战是让这些海底猎人回来的奖励。一旦你体验了海上的胜利，没有什么能给你类似的感觉。它使培训模拟器中的辛勤工作、数小时的讲座、阅读和学习值得付出努力。知识和实践经验的提高使今天的声纳员有信心和能力战斗并赢得下一次狩猎。