撥開海中戰爭的迷霧：無人水下航行器的實際應用與操作

最近新聞沸沸揚揚的2022環太平洋演習（RIMPAC），於6月29日至8月4日在夏威夷群島和南加州及其周邊地區進行。總共有26個國家、38艘艦船、四艘潛艇、一百七十多架飛機和兩萬五千多名人員參加。

環太平洋演習自1971年開始至今已是第28屆，其規模也隨著美中關係的變化而起起伏伏。電影《環太平洋》中的美中俄同盟並沒有實現，目前國際情勢反而傾向美國為首的西方自由民主陣營對抗極權的中俄聯盟。而這次環太平洋演習之初，國內許多媒體第一時間也派記者前往夏威夷。

作為世界上最大的國際海上演習，RIMPAC提供了參演國家人員獨特的訓練機會，也促使參與國家之間的同盟合作關係更為緊密且熟悉。尤其是印太地區同盟國家語言繁多，互相熟悉有助於降低溝通障礙，此等演習對於確保印太地區海上航道的安全至關重要。

此次演習的假想敵國家既然是以中國為主要對象，在印太地區模擬的就是島嶼被占領後的奪回作戰，藉由這次俄烏戰爭蛇島爭奪戰的經驗，一個沒有資源孤立的小島，截斷補給線後易手是遲早的事，因此除了演練島嶼封鎖戰術之外，兩棲登陸作戰就是初期的重點，參演各國官兵演練協同兩棲登陸作戰。

雖然大部分人目光落在夏威夷的航空母艦林肯號上，實際上此次演習是演練海軍長距離和大面積的戰爭應對能力，而補給艦是海上力量遠程投射的重要支柱，因此澳大利亞皇家海軍的補給艦HMAS Supply號也是首次參加國際軍演。

另外，澳大利亞皇家海軍的聖安東尼奧級運輸船塢船USS Portland (LPD-27) 上的水文測量小組也與紐西蘭皇家海軍的測量小組合作，利用無人自主水下航行器（Autonomous Underwater Vehicle, AUV）的操作演練，除了與紐西蘭相似單位的溝通整合，建立資訊傳力互通的管道外，並收集彼此有關使用無人水下載具（UUV）及其能力的觀察、見解和經驗教訓。通過搜索可能代表水雷的人造物體來協助爆炸物處理（EOD）潛水小隊，同時訓練UUV操作人員在陌生水域的操作分析能力。

揭開「迷霧」：無人水下航行器（AUV）

澳大利亞海軍配屬的AUV為伍茲霍爾海洋研究所製造並由其海洋系統實驗室（Oceanographic Systems Lab, OSL）設計的REMUS 100自動水下無人航行器，最近改由Kongsberg Maritime的全資子公司Hydroid Inc.生產。

REMUS名稱來自於（Remote Environmental Monitoring Units）遠程環境監測單元的縮寫，後面的100代表其操作的環境深度，同公司的REMUS 6000可在深度6000米的環境下操作。

REMUS 100是一款小型，輕便的自主水下潛艇，其直徑約十九公分，長度2.1公尺，單個重量是37公斤，以鋰電池驅動的直流無刷馬達可提供在三節（5.6公里／小時）的標準速度下巡航22小時的動力，其配備了低頻長基線定位技術（LBL）作為主要的水下聲學定位——利用其安裝在水面船體上的傳感器和一個安裝在AUV上的轉發器，即可通過測量從船舶傳感器到AUV轉發器的距離，以及水平和垂直角度來計算三個維度的位置。

同時搭配感測器測量周圍海水的導電率及溫度，藉由大數據資料的計算，提高導航的準確度。REMUS 100除了使用水下聲學通信與操作母船進行指令及資料傳遞之外，還可以透過銥星通信（衛星通信）及Wi-Fi通信傳遞蒐集到的資料。

另外，REMUS 100上還配備了1200 kHz的聲學都卜勒流速剖面儀（Acoustic Doppler Current Profiler, ADCP），水中的散射體使ADCP發射的聲波產生散射；ADCP再接收散射體返還的回波信號，通過分析其都卜勒效應頻移以計算流速，有點類似聲納的運作概念。REMUS 100兩側由Marine Sonics提供的"Arc Scout"側掃聲納系統，使用脈沖壓縮信號，能較以往的脈衝連續波側掃聲納系統具有增加成像範圍、分辨率和圖像擬真度的優勢，同時可因應環境而採用600 kHz、900 kHz、1200 kHz或1800 kHz頻率進行掃描。

無人水下載具因為所有的工作都是依據控制器程式設計自動執行任務，適合長時間、例行性（水文偵測及海底地形資料收集）、或具危險性的工作（例如掃雷），最早是由華盛頓大學應用物理研究所於1957年所開發，蓬勃發展迄今三十餘年，其技術已相當成熟，並早已達到實用階段而有許多市售成品或客製化產品可以取得。

REMUS 100上的眾多感測器主要提供目標地區的水深、海底地形、水溫、水流速度、海水鹽度等，除了基本的水文測量、海底地形資料收集之外，還有汙染監測、生物調查、水底管道檢查等功能。在軍事方面可應用於反潛、掃雷、情蒐監視，利用REMUS 100 輕巧容易佈放的特性，可以極低的成本及人力快速搜索大面積海域的海底水雷等物品，降低並減少水下爆破小組的潛水工作量，同時加快敵我威脅識別的速度；在商業方面可應用於海底管線路徑調查、海纜路徑調查、海纜佈放、水文調查、礦床調查、油氣調查、海床測繪等；而在海巡署業務相關的海域安全維護方面則可用於港埠維安、船殼檢查、爆裂物處理、環境監測、搜尋回收等。

AUV適合台灣軍隊採用，將大幅提升掌握海域能力

2009年7月7日，東加（Tonga）渡輪Princess Ashika的意外沉沒，事故造成74人喪生。經由紐西蘭皇家海軍的協助，利用REMUS 100進行搜尋，成功定位了沉船位置，後續再使用遙控無人載具（Remotely Operated Vehicle, ROV）在近距離取得完整的光學影像，包括人員困在艙內的情形，公布的影像顯示沈船完整的正座在水深110公尺的海床上。

台灣位居亞太交通樞紐，海空航線原本即已相當密集，一般而言，海難或水域空難發生後第一時間啟動的搜尋和人命救援作業，通常是集中在水面作業，並以飛機或水面船舶執行為主，後續事故調查就會需要動用水下無人載具，以軍事上來說，台灣的命脈倚靠海運的流通，在台灣的掃雷艦都進入高齡且仍採用舊式掃雷方式的同時，如何因應未來戰爭的需求將是優先考量。但自主水下無人載具因為東西小，無法大張旗鼓宣傳，因此比起大額軍事採購一向不受台灣政府重視。

REMUS 100目前已受到挪威海軍及比利時、澳大利亞及紐西蘭海軍採用，而台灣現有多採用發展更早的遙控無人載具ROV，而新一代的AUV或是自主水下無人滑翔載具（Underwater gliders）更適合台灣週遭強力水流的海域環境，台灣先不論海軍，朝向第二海軍發展的海巡署也很適合建立相關能量，將可大幅提升平時及戰時對台灣周遭海域的掌控能力。