Chińska sztuczna inteligencja kończy erę niewidzialnych okrętów podwodnych – Czy przyszłość okrętów podwodnych bez kamuflażu podwodnego dobiega końca?

### Koniec pewnej ery: Dlaczego najpotężniejsza broń Marynarki Wojennej nagle stała się podatna na ataki ### Zagrożenie dla pokoju na świecie? Jak sztuczna inteligencja przechyla szalę odstraszania nuklearnego ### Od sonaru do polowania kwantowego: Rewolucja high-tech zachodząca pod wodą ###

Czy okręty podwodne nadal mogą się ukrywać? Nowa technologia mówi stanowcze „nie”

Przez dekady okręty podwodne uważano za niewidzialnych łowców głębin morskich, ostateczny gwarant potencjału nuklearnego drugiego uderzenia. Ich zdolność do niezauważalnego przemieszczania się przez oceany uczyniła z nich jeden z najpotężniejszych instrumentów strategicznych światowych mocarstw. Jednak ta era niepodważalnej niewidzialności dobiega końca. Rewolucja technologiczna, napędzana przez sztuczną inteligencję (AI), grozi przekształceniem oceanów w szklane pole bitwy, gdzie nie ma miejsca do ukrycia.

Na czele tego rozwoju stoją chińscy naukowcy, którzy opracowali system wspomagany sztuczną inteligencją, który zmienia zasady prowadzenia wojny podwodnej. Symulacje komputerowe malują ponury obraz: szanse na przeżycie wrogiego okrętu podwodnego mogą spaść nawet do pięciu procent. Dzięki inteligentnemu połączeniu boi sonarowych, czujników kwantowych i danych oceanograficznych, sztuczna inteligencja może przewidywać manewry, demaskować podstępy i dostosowywać strategie polowania w czasie rzeczywistym – skuteczniej niż jakikolwiek dowódca.

Ten skok technologiczny ma dalekosiężne konsekwencje. Nie tylko podważa on wielomiliardowe programy stealth zachodnich marynarek wojennych, ale także wstrząsa fundamentami globalnej architektury bezpieczeństwa. Jeśli okręty podwodne z bronią jądrową, niegdyś uważane za niezniszczalne, zostaną nagle wykryte i zaatakowane, delikatna równowaga odstraszania nuklearnego zostanie zachwiana. Poniższe sekcje opisują technologie stojące za tą nową formą polowania na okręty podwodne, analizują jej implikacje dla wojny morskiej i pokazują, jak państwa zachodnie reagują na to egzystencjalne zagrożenie.

Jak sztuczna inteligencja zmienia wykrywanie okrętów podwodnych?

Rozwój sztucznej inteligencji ma potencjał, aby fundamentalnie zmienić sposób prowadzenia wojny podwodnej. Chińscy naukowcy opracowali oparty na sztucznej inteligencji system zwalczania okrętów podwodnych, który, według obecnych symulacji komputerowych, może zmniejszyć wskaźnik przeżywalności wrogich okrętów podwodnych do zaledwie pięciu procent. Oznacza to, że z 20 okrętów podwodnych tylko jeden uniknie wykrycia i późniejszego ataku.

System działa jako inteligentny dowódca na oceanach, wykorzystując dane z różnych czujników, takich jak boje sonarowe, czujniki podwodne, radary, oraz parametry oceanograficzne, takie jak temperatura wody morskiej i zasolenie. W przeciwieństwie do tradycyjnych metod poszukiwawczych, sztuczna inteligencja może podejmować decyzje w czasie rzeczywistym i dostosowywać się do działań okrętów podwodnych.

Jakie technologie stoją za nowym systemem wykrywania okrętów podwodnych?

Współczesne systemy wykrywania okrętów podwodnych opierają się na kilku zaawansowanych technologiach połączonych ze sobą za pomocą sztucznej inteligencji. Trójwarstwowy system architektoniczny obejmuje warstwę percepcji, która łączy dane w czasie rzeczywistym z różnych czujników, komponent decyzyjny oraz warstwę interakcji człowiek-maszyna.

Boje sonarowe odgrywają w tym kluczową rolę. Urządzenia te, o szerokości około 13 centymetrów i długości 91 centymetrów, są zrzucane do wody z samolotów lub statków i wyposażone w nadajnik radiowy na powierzchni oraz hydrofony pod wodą. Nowoczesne systemy, takie jak boje sonarowe DIFAR, mogą wykrywać sygnały akustyczne w zakresie częstotliwości od 5 do 2400 Hz i działać do ośmiu godzin na głębokości do 305 metrów.

Detekcja anomalii magnetycznych to kolejny kluczowy element. Okręty podwodne są zbudowane głównie z materiałów ferromagnetycznych i zakłócają pole magnetyczne Ziemi w swoim otoczeniu. Ten sygnał magnetyczny można zmierzyć z pokładu samolotu, a nowoczesne systemy sztucznej inteligencji pomagają odróżnić słabe sygnały od zakłóceń.

Dlaczego dotychczasowe metody kamuflażu okrętów podwodnych stały się mniej skuteczne?

Tradycyjne technologie stealth stosowane w okrętach podwodnych koncentrowały się na redukcji sygnatury akustycznej poprzez materiały tłumiące dźwięk, kanciaste kształty kadłuba i osłonięte śruby napędowe. Metody te były dość skuteczne w starciu z konwencjonalnymi systemami sonarowymi, ale osiągały swoje granice w starciu z systemami wieloczujnikowymi wspomaganymi sztuczną inteligencją.

Nowe systemy sztucznej inteligencji reagują również na typowe dla okrętów podwodnych środki przeciwdziałania, takie jak manewry zygzakiem, użycie wabików czy ukrywanie się w pozycjach spoczynkowych. Nawet gdy okręty podwodne używają bezzałogowych dronów do dezorientacji, sztuczna inteligencja zachowuje swoje zdolności wykrywania.

Szczególny problem wynika ze zmian klimatycznych, które wpływają na akustykę podwodną. Rosnąca temperatura morza i zmieniający się poziom zasolenia wpływają na propagację dźwięku w wodzie, stwarzając zarówno możliwości, jak i zagrożenia dla operacji podwodnych.

Jaką rolę odgrywają czujniki kwantowe w wykrywaniu okrętów podwodnych?

Chiny opracowały również czujniki kwantowe montowane na dronach, zdolne do wykrywania anomalii magnetycznych na okrętach podwodnych z wysoką precyzją. Systemy te wykorzystują koherentne pułapki populacyjne z atomami rubidu, których poziomy energii są zależne od pola magnetycznego.

W testach morskich w pobliżu Weihai system osiągnął dokładność detekcji na poziomie 2,517 nanotesli, która po korekcie wzrosła do 0,849 nanotesli. Technologia ta jest szczególnie skuteczna w obszarach o niskich szerokościach geograficznych, takich jak Morze Południowochińskie, gdzie pole magnetyczne Ziemi jest niemal równoległe do powierzchni, a konwencjonalne czujniki wykazują słabe punkty.

Jak działa trójwarstwowa architektura sztucznej inteligencji do polowania na okręty podwodne?

System, opracowany przez chińskich naukowców, działa w oparciu o złożoną, trójwarstwową strukturę. Warstwa percepcyjna łączy dane w czasie rzeczywistym z sonaru, radaru, detektorów anomalii magnetycznych i czujników oceanograficznych, tworząc dynamiczne mapy środowiska podwodnego.

Warstwa decyzyjna analizuje te dane i określa strategie poszukiwań oraz niezbędne reakcje na manewry okrętu podwodnego. Trzecia warstwa umożliwia komunikację w języku naturalnym między systemem a operatorami, zmniejszając obciążenie poznawcze żołnierzy.

System może koordynować pracę różnych agentów AI w celu zautomatyzowanego podejmowania decyzji i umożliwia w pełni zintegrowane śledzenie w wielu domenach na platformach powietrznych, nawodnych i podwodnych.

Centrum bezpieczeństwa i obrony oferuje uzasadnione porady i aktualne informacje w celu skutecznego wspierania firm i organizacji w wzmocnieniu ich roli w europejskiej polityce bezpieczeństwa i obrony. W bliskim związku z grupą roboczą SME Connect promuje w szczególności małe i średnie firmy (MŚP), które chcą jeszcze bardziej zwiększyć swoją innowacyjną siłę i konkurencyjność w dziedzinie obrony. Jako centralny punkt kontaktu, centrum tworzy decydujący pomost między MŚP a europejską strategią obrony.

Nadaje się do:

• Obrona grupy roboczej SME Connect - Wzmocnienie MŚP w obronie europejskiej

Co to oznacza dla odstraszania nuklearnego?

Okręty podwodne stanowią centralny element triady nuklearnej, na którą składają się pociski rakietowe bazowania lądowego, bombowce strategiczne i systemy morskie. Okręty podwodne z pociskami balistycznymi (SSBN) są uważane za najbardziej odporne na ataki ze strony przeciwnika, ponieważ są trudne do zlokalizowania i zapewniają wiarygodne możliwości przeprowadzenia drugiego uderzenia.

Stany Zjednoczone posiadają obecnie 14 okrętów podwodnych SSBN klasy Ohio, z których każdy może przenosić do 20 pocisków balistycznych odpalanych z okrętów podwodnych, wyposażonych w wiele niezależnie naprowadzanych głowic. Okręty te zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o technologii stealth i precyzyjnym przenoszeniu głowic jądrowych.

Jeśli okręty podwodne utracą zdolność do operowania w warunkach względnego niewykrycia, będzie to miało poważne konsekwencje dla ich potencjału odstraszającego. Departament Obrony planuje rozmieścić do 70 procent głowic jądrowych kraju na rakietach SSBN, co podkreśla ich strategiczne znaczenie.

Jak marynarki wojenne Zachodu reagują na ten rozwój sytuacji?

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych rozpoczęła już prace nad własnymi systemami wykrywania okrętów podwodnych opartymi na sztucznej inteligencji. Firma Charles River Analytics otrzymała kontrakt o wartości miliona dolarów na opracowanie systemu MAGNETO, który wykorzystuje sztuczną inteligencję do identyfikacji wrogich okrętów podwodnych na podstawie ich sygnatur magnetycznych.

System MAGNETO wykorzystuje podejście hierarchiczne, które stopniowo udoskonala identyfikację sygnału w kolejnych etapach. Umożliwia to przetwarzanie danych w czasie rzeczywistym i gwarantuje, że tylko istotne sygnały są przekazywane do bardziej szczegółowej analizy.

Firma Ultra Maritime opracowała Sea Spear, lekki, rozkładany system sonarowy, który szybko i ekonomicznie zwiększa możliwości wykrywania okrętów podwodnych. System może być rozmieszczany na platformach nawodnych i podwodnych, załogowych lub bezzałogowych, a także może zostać rozbudowany do wysokowydajnej anteny o szerokim zasięgu.

Jaki wpływ ma ta technologia na wojnę morską?

Wprowadzenie wspomaganej sztuczną inteligencją walki z okrętami podwodnymi mogłoby zwiastować koniec ery „niewidzialnych” okrętów podwodnych. Stanowiłoby to fundamentalną zmianę w strategii morskiej, ponieważ okręty podwodne odgrywały kluczową rolę w dominacji morskiej od II wojny światowej.

Nowoczesne okręty podwodne stealth, takie jak niemiecki typ 212CD, z kanciastym kadłubem zewnętrznym zaprojektowanym w celu zminimalizowania sygnatury sonarowej, czy szwedzki A-26 klasy Blekinge, mogą stać się mniej skuteczne w starciu z tymi nowymi systemami wykrywania. Adaptacja zasad stealth z lotnictwa do podwodnego świata okazuje się bardziej złożona, niż pierwotnie sądzono.

Integracja bezzałogowych statków podwodnych (UUV) z okrętami podwodnymi klasy Virginia o napędzie atomowym już teraz zmienia oblicze wojny podwodnej. Ta przełomowa technologia usprawnia autonomiczne operacje startu i lądowania oraz wzmacnia walkę elektroniczną oraz działania wywiadowcze, obserwacyjne i rozpoznawcze.

Jak rozwijają się środki zaradcze i strategie obronne?

Rozwój zaawansowanych technologii wykrywania prowadzi jednocześnie do innowacyjnych środków zaradczych. Tak jak systemy radarowe ewoluowały w celu zwalczania samolotów stealth, tak systemy sonarowe stają się coraz bardziej zaawansowane w wykrywaniu okrętów podwodnych stealth.

Chiny pracują nad torpedami kierowanymi przez sztuczną inteligencję, które potrafią odróżnić prawdziwe okręty podwodne od podwodnych wabików. Wstępne testy pokazują, że system potrafi odróżnić prawdziwe cele od wabików ze średnią dokładnością 92,2%. System poprawił skuteczność wykrywania z około 61% do ponad 80%, nawet w przypadku zaawansowanych wabików.

Królewska Marynarka Wojenna planuje Projekt CABOT, trwałą barierę na północnym Atlantyku, składającą się z sieciowych bezzałogowych statków z zaawansowanymi systemami czujników. Bariera ta obiecuje transformacyjne znaczenie strategiczne i rewolucyjne tempo rozwoju.

Jakie są wyzwania związane z wdrożeniem?

Wdrożenie systemów zwalczania okrętów podwodnych opartych na sztucznej inteligencji wiąże się z szeregiem wyzwań technicznych i strategicznych. Sygnały pola magnetycznego okrętów podwodnych są niezwykle słabe – około 0,2 nanotesli w odległości 600 metrów lub 13,33 nanotesli w odległości 500 metrów dla okrętu podwodnego o długości 100 metrów.

Zakłócenia ze strony innych metalowych obiektów i urządzeń elektrycznych stanowią kolejny problem. Sztuczna inteligencja i uczenie maszynowe pomagają wyizolować i wyodrębnić istotne sygnały z otaczającego szumu.

Marynarka Wojenna Stanów Zjednoczonych realizuje etapowe podejście do wdrażania taktycznego i ewolucyjnego systemu zwalczania okrętów podwodnych opartego na sztucznej inteligencji. Zamiast zastępować operatorów akustycznych maszynami, celem jest wsparcie ich technologią wspomaganą sztuczną inteligencją podczas szkoleń i operacji.

Jakiego międzynarodowego wpływu można się spodziewać?

Rozwój zaawansowanych technologii zwalczania okrętów podwodnych w Chinach już wywołał międzynarodową reakcję. Eksperci uważają te systemy za kluczowe dla zdolności Chin do ochrony lotniskowców i zapewnienia powodzenia operacji desantowych.

Istotny jest również fakt, że chińskie myśliwce odpalane z powietrza mają za zadanie chronić chińskie okręty podwodne z pociskami balistycznymi w drodze do miejsc patrolowania i startu. Chiny postrzegają odpalane z powietrza środki walki z okrętami podwodnymi jako ważny element odstraszania nuklearnego na morzu.

Firma Thales opracowała BlueScan, zintegrowany system akustyczny, który umożliwia fuzję danych z wielu czujników w czasie rzeczywistym oraz analizę heterogenicznych danych. Dzięki wykorzystaniu sztucznej inteligencji system usprawnia współpracę w zwalczaniu okrętów podwodnych, umożliwiając strategiczne rozmieszczenie marynarek wojennych w obliczu złożonych wyzwań przyszłości.

Jak będzie wyglądać przyszłość wojny podwodnej?

Przyszłość wojny podwodnej zrewolucjonizuje integracja platform autonomicznych i integracja danych w czasie rzeczywistym. Sztuczna inteligencja, platformy autonomiczne i integracja danych w czasie rzeczywistym zmieniają sposób, w jaki marynarki wojenne wykrywają, śledzą i neutralizują okręty podwodne.

Rozwój autonomicznych dronów podwodnych, zdolnych do pracy w trybie stealth, otwiera nowe możliwości. Pojazdy te mogą wykorzystywać generowane przez siebie dźwięki jako pasywne źródło sonaru do mapowania dna morskiego, bez konieczności emitowania aktywnych sygnałów sonarowych.

Najważniejszą odpowiedzią na platformy i systemy AUV byłoby wzmocnienie kontroli morskiej poprzez modernizację i rozbudowę obecnych zdolności nawodnych, podwodnych i powietrznych. Wymaga to kompleksowej reorientacji strategii obrony morskiej oraz znacznych inwestycji w nowe technologie.

Era „niewidzialnych” okrętów podwodnych, od dawna stanowiących fundament odstraszania morskiego, może rzeczywiście dobiec końca dzięki tym osiągnięciom technologicznym. Zmieniłoby to fundamentalnie nie tylko wojnę morską, ale także całą równowagę odstraszania nuklearnego, wymagając nowych rozważań strategicznych dla wszystkich potęg morskich świata.

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

Szef rozwoju biznesu

Przewodniczący SME Connect Defense Group

LinkedIn

 

 

Chętnie będę Twoim osobistym doradcą.

skontaktować się ze mną pod Wolfenstein ∂ xpert.digital

zadzwonić pod +49 89 674 804 (Monachium)

LinkedIn