原標題：美國海上監視偵察網絡：「海洋物聯網」全視之眼取得新進展

北京海鷹科技情報研究所 王彤

2020年7月底，美國國防高級研究計劃局（DARPA）授予帕洛（PARC）科技公司其「海洋物聯網」（OoT）項目下一階段的開發合同，該項目旨在在海洋上部署數千個漂浮傳感器（浮標），以監視從飛機到潛艇的項目。

01海上監視偵察網絡

「海洋物聯網」項目名稱借鑑了物聯網一詞，浮標作為傳感器節點，將通過衛星將數據傳輸到「雲」網絡進行實時分析，目的是在大片海域實現持續的海上態勢感知。雖然衛星可以提供一些信息，但DARPA項目經理約翰·沃特森指出，衛星的覆蓋範圍存在差距——光學衛星看不透雲層，雷達衛星覆蓋範圍有限，而且它們都對水下發生的事情無能為力。

浮標尺寸小，而且可消耗，可以收集詳細的數據信息，並且一次可以在海上停留幾個月，可以部署在美國要求的任何地方，對海上活動進行詳細、持續的監視偵察，數千隻漂浮的眼睛可以看到海面、水下和海底。目前有一個由近4000個阿爾戈（Argo）科學團隊的浮標組成的全球海洋觀測網，遍布世界，收集有關海洋溫度和鹽度的數據。沃特森希望看到更大的帶有更多傳感器的低成本浮標陣列，這些浮標將執行長達一年的任務，然後沉沒並降解。這些浮標是環保的，避免使用有毒材料。沃特森說：「任務傳感器包括攝像機、軟體定義的無線電、船舶自動識別系統接收器、麥克風和水聽器。」

「海洋物聯網」概念，使用浮標感知水面和水下的活動，並通過衛星傳回詳細信息

「海洋物聯網」的一個關鍵部件是水聽器——靈敏的水下麥克風或被動聲納，可以接收到來自船隻和潛艇的發動機、螺旋槳和其它聲音。自二戰以來，從飛機上扔下的聲納浮標就一直被用來定位潛艇，但這些浮標只能運行幾個小時。「海洋物聯網」水聽器必須工作一整年，而且成本可接受。2019年，斯克里普斯海洋研究所的研究人員為「海洋物聯網」製作了一個高保真水聽器原型，他們估計這種水聽器可以批量生產，價格在100-150美元之間。

帕洛（PARC）科技公司18千克的太陽能浮標，裝備各種傳感器

02軍民兩用優勢

「海洋物聯網」有明顯的軍事和邊境保護用途——沒有任何船可以在水面或水下穿過密集的傳感器，還可以為大量海洋學家、氣象學家和生物學家提供感興趣的數據，如鯨魚海洋哺乳動物、從內部觀察颶風的形成、跟蹤海洋溫度的變化。

英國國防海上力量專家西德哈斯·考沙爾博士表示，分散部署的浮標傳感器可以進行持續性覆蓋，提供了相對其它數據來源更持久的24小時全天候監視，這是海上巡邏機或合成孔徑雷達衛星所不能做到的。除了直接觀測船隻和飛機外，「海洋物聯網」還將能夠測量溫度、海洋鹽度和水下環境噪音等變量，這些變量對於在反潛行動中校準聲納非常重要。其不會局限於任何特定的角色，各種各樣的傳感器，加上強大的數據處理技術，意味著它可能會被重新配置以應對新出現的威脅。例如，「海洋物聯網」可能會組成一個防禦崗哨來探測、跟蹤和定位來襲的俄羅斯「波塞冬」（Poseidon）核魚雷，這樣它們就可以被攔截。考沙爾又補充道，「這符合一個更廣泛的馬賽克戰概念，它創造了一個整體的體系，其組成部分可以通過多種方式進行重組和交互，而不是依賴於一個分級的系統。」

2017年12月，DARPA啟動「海洋物聯網」項目，發布跨部門公告（BAA），計劃通過部署大量低成本、智能化海上浮標以組成分布式傳感器網絡，實現對大範圍海洋區域的持續態勢感知。整個系統由海上浮標、衛星通訊系統和位於雲端的數據分析系統組成，其提供的高解析度海洋觀測信息可以提高對海洋生態的認知。（可參考「海洋物聯網」提升海上分布式態勢感知能力）