美國建構分散式自主水下感測網路之研析

國防安全小組
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美國安杜里爾公司(Anduril Industries)生產的「海床哨兵」(Seabed Sentry)海底感測器節點。圖片來源:自Anduril Industries官網

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一、前言

美國為了確保西太平洋的絕對軍事優勢,並因應大國競爭帶來的安全威脅,積極強化水下感知能量。當前美國面對的相關威脅與挑戰包括:中國新型核動力潛艦(如採用泵噴推進技術)快速升級且數量大增,保護關鍵水下基礎設施與因應台海衝突,汲取俄烏戰爭經驗與反制無人載具威脅,以及彌補自身造船工業產能的不足。美軍大力發展無人水下載具(UUV)與人工智慧(AI)探測技術,試圖以成本較低、可大量部署的自動化水下兵力,與中國進行軍備競賽。

近期軍聞網站「Naval News」報導,美國安杜里爾公司(AndurilIndustries)與奧特拉海事(Ultra Maritime)合作,將「海床哨兵」(Seabed Sentry)海底感測器節點與「海矛」(Sea Spear)可部署式聲納相整合,建構分散式自主水下感測網路,使與安杜里爾「Lattice」系統及海軍無人作戰中心(Unmanned Operations Center, UOC)的指管系統結合,大幅提升水下感知能量,有效掌握水下及水面活動。本文分從建構分散式自主水下感測網路、海床哨兵與海矛的結構、美軍燈籠魚2026演習驗證、戰略意涵及政策建議等面向,析論如後。

二、建構分散式自主水下感測網路

美國國防科技新創公司安杜里爾與奧特拉海事展開深度合作,將安杜里爾的「海床哨兵」海底感測器節點與奧特拉海事的「海矛」可部署式聲納系統進行整合。這項合作成功建構出一個分散式自主水下感測網路,能有效反制匿蹤、安靜的無人水下載具與潛艦,大幅提升跨國海軍的水下態勢感知能量。其運作方式包括,其一,將可部署式聲納陣列的「海矛」,由有人或無人平台、自主水下載具(AUV)進行投放,由其負責持續偵測、追蹤、分類中型與大型直徑的無人水下載具,並提供偏遠深海水域的長距離感測能力。其二,「海矛」聲納取得的敵方動態與分類資料,會即時傳輸給部署在附近的「海床哨兵」中繼節點。其三,「海床哨兵」隨即將資料上傳至安杜里爾「Lattice」人工智慧軟體平台。「Lattice」會自主交換、辨識並整合目標資訊,最後將精準的動態情資圖像,即時傳給海軍的無人作戰中心指管系統,讓指揮官完全掌握水下與水面活動。此系統透過硬體、聲納與人工智慧軟體的深度整合,打破傳統必須依賴海底電纜的限制。

海床哨兵與海矛的結構

安杜里爾「海床哨兵」與奧特拉海事「海矛」聲納系統在結構上採取了「母體主機節點」與「可伸縮式感測艙組」的整合設計,兩者相輔相成,構成一套無電纜、具備邊緣運算能力的分散式自主水下感測網路。「海床哨兵」扮演的是水下主機與固定節點的角色;「海矛」則是專為該系統研發的輕型可部署式聲納系統,作為主要感測器,兩者的核心結構與運作架構,綜整如表一。

表一 海床哨兵與海矛結構對比
海床哨兵海矛
●外觀形狀:外形呈圓柱狀(類似浮標或大型無人水下載具的段落),核心直徑約53 公分(約21英寸)、長約2.4 公尺(約8英尺)。
●錨定基座:底部配有錨定結構,部署時可由無人潛艇(如Dive-LD)或水面艦艇投放,並藉由錨固定在最深達500公尺的海底。
●模組化酬載艙:主體內置開放式架構的任務酬載艙(Payload Bay),可根據任務快速更換不同的感測器或硬體。
●低功耗運算核心:結構內部整合安杜里爾自家的「Lattice」AI軟體平台與硬體晶片,著重於超低功耗設計,可在水下持續運作數年,並在「戰術邊緣」直接處理過濾聲學數據。
●纏捲式網狀桁架(Truss Cross):這是海矛結構的最大創新,其並非傳統沉重的拖曳電纜,而是使用一種網狀的纏捲式線圈桁架。
●可收容與外伸設計:
●平時:海矛系統會緊密壓縮收容在海床哨兵的模組化酬載艙內,直徑僅約0.5公尺,設計極為緊湊。
●部署時:當節點就位,網狀桁架會像長矛一樣向外伸展,完全釋放後長度可達數十公尺至 100公尺左右。
●傳感器分佈:在伸展開來的網狀桁架上,密布多個水聲傳感器單元(Hydrophones),以被動聲納(Passive Sonar)模式工作,能大範圍捕捉水下的微弱聲響。
資料來源:Anduril, Ultra Maritime、青年日報及自由時報

四、美軍燈籠魚2026演習驗證

2026年7月,澳洲、英國與美國在澳英美安全夥伴關係(AUKUS)第二支柱(Pillar 2)的合作架構下,展開為期六週的「燈籠魚2026演習」(Exercise Lanternfish 2026)。該演習核心目標在於驗證分散式自主水下載具與尖端海底技術,藉以保護海底電纜、能源管道等關鍵基礎設施,並反制新興的無人水下載具蜂群威脅。演習據點分布於三個關鍵戰略海域,包括美東(維吉尼亞州沿海)、美西(華盛頓州基波特與加州蒙特雷灣)及澳洲(西南部海域)。在演習期間,安杜里爾與奧特拉海事聯手展示一套完全無須人工干預的自動化水下預警封閉系統,包括四項演練重點,第一,演習模擬敵方的無人水下載具(AUV/UUV)隱蔽通過特定航道,企圖對港口或基礎設施進行灰色地帶襲擊。第二,「海矛」輕型可部署聲納成功在逼真的港口防禦場景中,持續探測、追蹤並自主分類中、大型直徑的敵方無人水下載具。第三,追蹤數據即時傳給安杜里爾部署的無電纜「海床哨兵」海底節點,並直接傳送至「Lattice」戰鬥管理平台。第四,美海軍操作員在無人作戰中心的指管螢幕上,可在數秒內收到自動生成的威脅動態情資,進而採取反制,驗證從偵測到預警的自動化殺傷鏈。AUKUS 透過這場演習,向外界展現出三國聯盟在印太與偏遠深海水域中,具備隱蔽部署、自動化聯網防禦與集體海域意識的戰術協調能力。

五、戰略意涵

美國國防科技新創公司安杜里爾與水下聲學巨頭奧特拉海事的強強聯手,不只是兩家公司的商業結盟,更是美國與其盟邦(如AUKUS)在應對新一代印太水下戰局時,進行水下不對稱作戰與國防供應鏈革新的實踐。「海床哨兵」與「海矛」兩者的結合,有其重要戰略意涵,概述如後。

首先,就建構分散式水下防禦網提升防禦效能而言,傳統的水下監測高度依賴造價高昂、部署週期長的固定式海底電纜系統,如聲波監聽系統(Sound Surveillance System, SOSUS)、整合水下監視系統(Integrated Undersea Surveillance System, IUSS),或依賴數量有限的核動力攻擊潛艦進行獵殺,成本過於高昂。「海床哨兵」與「海矛」聲納均具備可部署、無電纜、自主運作的特性。這意味著美軍能以極低的成本,在關鍵海峽、水道(如宮古海峽、巴士海峽)快速部署大量感測節點。此外,面對潛在對手(如中國)正在大量研發的低成本、安靜、多構型無人水下載具蜂群,這種分散式網路是唯一能夠進行有效防禦的手段。

其次,就實踐感測器到射擊手的快速反應機制而言,傳統反潛作戰(ASW)的資料傳輸鏈非常冗長,聲納訊號必須先傳回反潛機或艦艇,由聲納官人工辨識後,再上報指揮鏈,極易貽誤戰機。此合作案最大的戰略突破,在於將奧特拉海事頂尖的硬體聲納訊號,直接對接到安杜里爾「Lattice」AI平台。「Lattice」能在水下邊緣運算(Underwater Edge Computing)中,自動剔除海洋雜訊、辨識並分類敵方潛艦或無人水下載具,直接將現成的威脅情資傳給戰區指揮官。此外,此系統可將水下目標的偵察、分類、預警時間從數小時縮短至數秒鐘,讓美軍在面對灰色地帶襲擊或突襲時,掌有絕對的時間優勢。

再次,就AUKUS第二支柱的合作具體落實而言,在AUKUS聯盟的架構中,「第一支柱」是協助澳洲獲得核動力潛艦;「第二支柱」則聚焦於人工智慧、量子技術、水下無人能力與先進網狀網路的共同開發。「燈籠魚2026演習」證實這套系統能整合英、澳部隊的無人載具,預示未來在印太地區,美英澳三國不需等待高昂的系統改裝,就能直接共享這個由AI驅動的水下態勢感知圖像,實現真正的跨國聯合作戰。

從次,就催化全新國防商業模式縮短實戰驗證而言,長久以來,水下作戰技術由少數傳統國防巨頭(如美國洛馬、通用動力、杭廷頓.英格爾斯工業、雷神、諾斯洛普.格魯曼及L3哈里斯科技;法國海軍集團、泰雷茲集團;英國航太系統;德國蒂森克虜伯海洋系統;日本三菱重工)壟斷,研發時程往往長達十年。此合作展現全新的國防商業模式。奧特拉海事擁有數十年深厚的水下聲學硬體經驗,而安杜里爾則具備矽谷頂尖的AI軟體與快速迭代能力,此種傳統硬體巨頭+新興科技獨角獸的組合,打破五角大廈過去冗長的採購流程,讓前線部隊能在幾個月(而非幾年)內就獲得經過實戰驗證的尖端反潛科技。

六、政策建議(代結語)

我國四面環海形成天然國防屏障,然而隨著科技的日益進步,此一天然屏障,漸漸為中國滲透與侵蝕。為應對中國對我周邊海域電纜破壞、非法越界與灰色地帶威脅,以及戰時對我實施水下作戰,我國應借鑒美國建立分散式自主水下感測網路,相關政策建議如後。

(一)持續關注美國建構分散式自主水下感測網路發展

美國建構分散式自主水下感測網,分別運用安杜里爾公司「海床哨兵」海底感測器節點與奧特拉海事「海矛」可部署式聲納,將所獲資訊傳送至安杜里爾「Lattice」系統及海軍無人作戰中心,此種模式並經「燈籠魚2026演習」驗證,展現較目前以固定式海底電纜系統及潛艦監控方式有效,可充分發揮水下監控及立即反制效能。針對美國建構分散式自主水下感測網,我宜關注其後續發展與驗證。

(二)借鑒美國與盟邦強化水下感知與反制能量的建構

美國安杜里爾公司「海床哨兵」海底感測器節點與奧特拉海事「海矛」可部署式聲納整合,建構分散式自主水下感測網路,並於美軍主導的「燈籠魚2026演習」驗證。證明從「海矛」到「海床哨兵」再到「Lattice」戰鬥管理平台,最後顯示在無人作戰中心的螢幕上,將水下目標的偵察、分類、預警時間從數小時縮短至數秒鐘,增加決策者的預警與反制彈性,此一水下感知與反制建構模式,殊值國軍借鑒。

(三)加速國軍建構自主水下監視系統的各項執行進度

由於台灣周邊海域(特別是西南角與東部深邊坡海域)是解放軍潛艦出入第一島鏈的戰略要點,國軍已無法單純依賴美、日有條件分享的水下情資,故國軍建構自主水下監視系統勢在必行。據悉面對中國不對稱的水下灰色地帶威脅與無人水下載具蜂群,國家中山科學研究院(中科院)正透過與美國頂尖國防新創公司深度合作,加速建構智能化水下防禦網。此外,國軍建構自主監視系統的實體載台,是委託中科院與龍德造船研製的「慧龍號」水下無人測試平台(長約30公尺、噸位達百噸),內裝國產的關鍵水下感測器、主/被動聲納。另外,「澄波101」與「澄波102」調查船即將於明年第2季服役,未來仍會投入4,000噸級大型調查船,強化水下監控能量。尤其,有關整合水下聲納、水面雷達、空中無人機辨識的國家級全海域情資與雷達觀測網,均應加快各項建設速度。

參考資料
中文
一、BigGo,財經,〈美軍驗證反無人水下載具技術,Ultra Maritime 「海矛」成功追蹤機器潛艇〉。
二、Fox Hsaio,狐說八道,〈海洋深處的智慧守護者:Anduril推出”海床哨兵”水下感測網路〉。
三、ReadMil,〈美海軍”燈籠魚”演習驗證水下無人潛航器探測能力〉
四、公視新聞網,〈國海院2艘海調船下水命名 最快明年第2交船投入服役〉。
五、陳成良,自由時報,〈不用再派潛艦! Anduril推「海底哨兵」網路 實現持久水下監控〉。
六、賴韋廷,青年日報,〈安杜里爾整合「海床哨兵」、「海矛」聲納 建構自主水下感測網〉。
七、劉孜芹,上報,〈中國海警、民兵頻擾台海 台灣升級ISR打造全時監控網 反制灰色地帶威脅〉。
八、饒瑞正 自由評論網,〈自由開講》建立台灣的海域意識體系 發展即時分析的「海洋態勢感知平台」〉。
英文
1. Anduril, Seabed Sentry.
2. Craig Langford, UK Defence Journal, AUKUS navies test seabed defence in Exercise Lanternfish.
3. Naval News, Ultra Maritime, Anduril Track UUV Threats at US Navy Lanternfish Exercise.
4. Yahoo Finance, Ultra Maritime Successfully Demonstrates Counter-Unmanned Undersea Vehicle Capability at U.S. Navy Lanternfish 2026 Exercise.

「台灣智庫」秉關心國防事務,編組「國防安全小組」,深入研究國防相關議題,並提出政策建議(詳見思想坦克 Voicettank「國防安全」專欄),盼有助國防事務的改革與精進。未來「台灣智庫國防小組」將在既有基礎之上,持續擴大研究能量與提出建言,為國防事務改革做出實質貢獻。

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