传统的反潜手段以声纳探测为 主，先进消声技术的应用减小了潜艇的自噪声导致声纳的探潜性能受限。为了提高反潜作战能力，各国正在加速研究非声探潜方法，如磁异探测、激光探测、合成孔径雷达探测、电场探测、重力梯度探测、尾 迹探测和生物探测等。
潜艇的特性不同于地球磁场的特性，潜艇经过时，其周围水域的磁场特性将会改变（见下图），通过高灵敏度磁力仪可检测地磁场异常，并将信号与潜艇的磁性数学 模型比对判断，确定潜艇位置。
磁异探测技术在分类识别能力、定位精度和运行时间上都具有明显优势，并且不受海洋环境条件影响，常作为对潜艇进攻前的最终识别与定位手段。美国等国家的部分反潜巡逻机和反潜直升飞机上装备磁异探测设备。其一般安装在反潜巡逻机尾椎末端，或通过电缆吊放在反潜直升飞机后方，距反潜直升飞机约22~55ｍ。
因磁异强度与距离的三次方成反比，机载磁异探测设备的作用距离近。AN/ASQ-81型雷达AN/ASQ-81(V)磁探仪是一种氦跟踪式光泵磁探仪，仪器部分主要由探头和磁共振跟踪环路所组成（见下图）。它对浅海中常规潜艇的最大作用距离仅有290m。升级产品AN/ASQ-208型可探测潜深500ｍ以下的潜艇。
在自主式水下航行器(AUV)上使用嵌入式传感器可以在非常接近源的地方获取数据，是深水水下磁性勘测最实用的方法。在AUV上安装3轴矢量磁传感器，可以获取其本身的感应场和永久场即静态磁噪声，因此，即使比其本身磁信号低几个数量级的信号，比如小于10nT的微弱磁异常也可以被分辨。下图是法国RTSys公司的NemoSens微型AUV的约1.5米长、不到10千克的扩展版本。
UUV搭载高灵敏度磁异探测仪可检测周围区域的磁场异常, 并将检测结果与目标的磁性数学模型进行比对判断, 从而确定水下磁性目标及其位置。下图所示为美国Woods Hole海洋研究所的AUV, 其搭载的三轴磁通门传感器可用来对水下磁性目标进行探测。
加拿大CAE公司为美海军研制的最新产品MAD-XR如下图(a)所示。MAD探测范围约1200m,MAD-XR具有前序产品AN/ASQ-508的所有功能,同时尺寸更小、质量更轻、功耗更低,且新研制了定位辨识软件,可以以横向和纵向分离的形式进行潜艇定位,可预估出目标潜艇的质量、大小和类别。图(b)所示为美国Polatomic公司生产的AN/ASQ-233型激光氦光泵磁探仪,其探测距离为千米左右。中国船舶第701研究所研制的最新型号MS3A型磁通门传感器如图(c)所示,其分辨率为0.2nT,已达到世界先进水平。
图(d)所示为加拿大Scintrex公司的CS-3高精度铯光泵磁力测量仪,具有稳定性好、灵敏度高、噪声低及工作区域广的优点,适用于航空磁探测。图(e)所示为英国Bartington公司生产的Grad-13三轴数字梯度仪,可在陆地或水中进行高分辨率的矢量测量,量程为60~1000T,工作深度可达5000m。德国Coliy公司生产的GFP703三维磁通门智能磁场变送器(如5(f)所示)尺寸小、稳定性高、可靠性高,且易于集成。
参考文献
非声探潜新技术浅析_陈允锋2016
航空、航海重力和重力梯度在海洋、未知陆地战略勘探的发展_李红雨2019
航空重力垂直梯度探测潜艇方法研究_张志强2019
基于UUV的目标非声探测技术发展及趋势分析_李阁阁2022
基于重力场的水下目标探测方法及误差分析研究_程翔2018
基于重力梯度的潜艇探测方法研究_孙岚2010
几种典型浅层目标的重力信号分析_曾相航
潜艇重力梯度极值和深度的关系研究_曾相航2020
https://www.alamy.com/stock-photo/magnetic-anomaly-detector.html?sortBy=relevant
https://html.rhhz.net/jckxjsgw/html/58056.htm
https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/1365-2478.13556
http://www.designation-systems.net/usmilav/jetds/an-asq.html
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