Japan is looking to develop submarine-detecting quantum sensors for aerial drones, the latest move in a growing undersea competition pitting China against the United States and its allies across the Indo-Pacific. Released in late August, Tokyo’s defence budget request for fiscal 2027 includes research into a smaller, more capable quantum magnetic sensor, a technology that uses the properties of atoms to detect tiny changes in magnetic fields that could reveal a submarine. The project is one of numerous initiatives submitted ahead of Japan’s planned year-end security strategy revisions, with funding to be decided during budget compilation. The Nikkei newspaper reported on Thursday that the defence ministry aimed to develop the sensor by fiscal 2031. It would be mounted on low-cost drones flying near the sea surface and operating from warships.向无人化搜索的转变正值日本面临日益增长的成本和人员压力之际。
华盛顿哈德逊研究所的防务专家村野将表示,有人驾驶反潜作战“每搜索一片海域的单位成本极其高昂”,虽然无人系统可以降低持续覆盖的成本,但探测方面的困难依然存在。
村野将说:“据我所知,磁传感器的探测范围有限,不适合广域搜索。”但他补充说,中国潜艇必须通过海峡才能到达太平洋,这使得低成本传感器在咽喉要道附近很有用。
他说:“即使每个单独传感器的探测范围很短,将它们安装在可以大量部署的廉价无人系统上,也比用有人驾驶的P-1巡逻机做同样的工作要高效得多。”
中国研究人员也在发展这项技术,去年曾报告称,他们已在海上测试了一种无人机搭载的量子磁传感器系统。
北京方面还公布了一系列新型反潜能力,包括运-9Q巡逻机、舰载直-20F直升机,以及一款设计用于投放声呐浮标的“翼龙-X”无人机改型。
与此同时,北京正在构建连接卫星、浮标、水下滑翔机和海底监听阵列的海洋传感器网络——这些要素有时被称为“水下长城”。
这一监视能力的建设,正与中国不断扩充的潜艇舰队同步推进。据五角大楼称,随着建造能力扩大,到2035年中国可能拥有80艘潜艇。
在此背景下,华盛顿及其盟友也在投资探测和攻击系统。今年1月,无人机制造商通用原子公司表示,已测试了一款携带更大声纳浮标载荷的MQ-9B“海上卫士”无人机,而美国海军上月就“沉默铁砧”项目征求业界意见,这是一种紧凑型空射鱼雷,可搭载于更广泛的有人和无人驾驶飞机。
在澳英美联盟伙伴关系下,澳大利亚、英国和美国正在为无人水下航行器开发载荷和支持系统,包括用于反潜战。
日本也加入了这三国的行列,为海上自主系统测试水声通信,而澳大利亚未来的最上级护卫舰将搭载日本拖曳声纳技术。
这些事态发展表明,围绕探测、跟踪和攻击敌方水下力量的能力,一场范围不断扩大的竞赛正在展开。
穆拉诺表示,尽管反潜战竞争“确实在加速”,但“并非一场对称的军备竞赛”。相反,他将其描述为“两种相互强化的需求之间的碰撞”。
“中国首次拥有了一支值得保护的海基核力量,”穆拉诺说。他补充说,其不断壮大的核动力攻击潜艇舰队也需要驶出第一岛链,这使北京更有动力认真投资于反潜战和水下监视。
与此同时,美国及其盟友需要水下领域,因为这是“它们能够在中国武器交战区内持续行动的唯一地方”,而该区域暴露于中国的远程传感器和武器之下。“双方现在都必须同时躲藏和猎杀,”他说。
在此背景下,穆拉诺表示,数据处理方面的进步与传感器本身同样重要,因为计算机能够将许多单独看来意义不大的微弱信号结合起来。
“真正的新事物与其说是传感器,不如说是让它们共同产生意义的能力,”他说。
在这方面,新南威尔士大学堪培拉分校的澳大利亚退役海军中将彼得·琼斯提到了人工智能,称其在乌克兰已被用于“在大量杂乱图像中”识别目标。琼斯还表示,潜艇探测可能只在“两三千米或更短”的距离内进行,这使得更多传感器尤为宝贵。
“所有这些传感器的扩散将使潜艇更难隐蔽地执行任务,”他说,尤其是在传感器密集的区域。“这只会让潜艇兵的日子更难过。”