潛水光纖電纜的應用已超越傳統通訊的範疇,進入反潛戰爭的新領域。這些光纖電纜在海底延伸超過 120 萬公里,現在正利用一項名為分布式聲學感測(DAS)的新技術,轉化為巨型的被動聲納陣列。這項技術原本是為了通訊而設計,但如今已經能夠有效地探測、分類和追蹤潛艇、表面艦艇及其他海底活動,並能在海上航道中提供準確的監控。
分布式聲學感測技術的運作原理相對簡單,利用標準的光纖電纜作為一連串的聲學感測器。當脈衝激光通過電纜時,微小的背散射信號會根據附近聲波造成的震動或壓力而變化。透過分析這些模式,先進的演算法能夠有效地探測和定位潛艇引擎、船舶螺旋槳或地震活動等海底聲音。這種技術不僅能將現有的通訊電纜轉變為一個連續的、分布式的實時監控系統,還能以遠低於傳統聲納系統或水下麥克風網路的成本,實現對海洋的數千英里的監聽。
隨著技術的發展,DAS也展現出超出軍事用途的潛力,例如檢測電纜篡改、自然災害如地震,甚至非法的水下活動,這些都為其帶來了戰略及商業上的好處。近幾年來,許多研究已經證實,DAS可以在淺水和深水環境中探測和追蹤船隻及潛艇,並通過人工智慧將聲學讀數與船隻的 GPS 或 AIS 數據進行匹配。這一技術的應用,標誌著從理論走向實際防衛應用的快速進展。
美國、英國、澳大利亞及幾個歐洲國家已經啟動了將DAS整合到其海洋領域意識框架中的計劃。美國海軍及其研究夥伴已經從西海岸的實驗性試驗進展到將DAS數據融入操作網絡中。美國正在測試將DAS數據與 P-8A Poseidon 海洋巡邏機及水下無人機的數據融合,探索人工智慧如何增強在太平洋的探測能力。英國國防部與主要電信供應商在北大西洋和北海進行了DAS系統的實驗,以監控水下基礎設施及追蹤潛艇。英國是首個公開承認DAS作為其國土防衛及電纜保護策略一部分的國家。
在歐洲,包括荷蘭、挪威和德國等國家也在測試基於DAS的船隻追蹤技術。荷蘭在北海開創了基於電纜的監控實驗,而挪威的公司則正在開發沿著北極航道的長距離感測技術。歐盟的Horizon研究計劃也資助了DAS海洋安全和電纜保護項目。在AUKUS夥伴關係內,澳大利亞與美國和英國合作,將DAS技術與人工智慧驅動的潛艇探測系統及無人水下載具進行整合。官員們暗示,未來的AUKUS努力將把光纖感測網絡與自主防衛平台聯結,創建一個覆蓋印太地區的共享水下監控網絡。
中國和俄羅斯也被認為在探索DAS技術的可能性。中國擁有密集的區域電纜網絡,可能正在測試DAS以進行監控和防篡改任務。俄羅斯則對西方在北極和波羅的海的監控表示擔憂,警告DAS支持的網絡可能威脅其戰略潛艇。多起涉及水下電纜損壞的事件,包括無法解釋的斷裂及懷疑的干擾,進一步強調了這些光纖網絡在地緣政治競爭中所扮演的新角色。分析人士指出,DAS具有多項優勢:它利用現有基礎設施,提供持續且隱蔽的覆蓋,並且能夠在海洋的廣大距離上輕鬆擴展。然而,仍然存在一些挑戰,例如系統產生的數據量極為龐大,需依賴先進的人工智慧處理以篩選有用的信號。此外,在海洋噪音中探測非常安靜的潛艇同樣是一項技術挑戰。
專家們對於敵對勢力可能會嘗試干擾、欺騙或映射DAS支持的電纜,甚至在衝突情境中對其進行物理攻擊表示擔憂。隨著DAS技術的普及,專家認為這可能會改變水下戰爭和情報行動的格局。透過有效地將全球通訊電纜轉化為聲學警報,軍方將能夠在水道、瓶頸和關鍵運輸路線中,幾乎實時地探測潛艇的活動。這項技術的潛力已經在改變軍事規劃,模糊了情報、網絡行動與傳統反潛戰爭之間的界限。隨著人工智慧和光纖感測技術的快速進步,防衛研究人員預測,在未來五年內,全球將見證首個跨越海洋的「虛擬水下麥克風陣列」投入使用,潛艇在密集電纜水域中隱蔽行動的難度將進一步加大。




